大规模MIMO技术(MassiveMIMO)是目前新兴的无线通信技术之一,该技术可以显著地提升通信系统的能源效率和频谱效,所以已经成为5G通信的核心技术之一。其中预编码技术更是一种提高能效与谱效的关键手段,该技术核心是利用信道状态矩阵对发送信号进行预处理,以帮助降低公共信道中的用户间干扰,从而使得系统获得更高的性能增益。并且大规模MIMO的物理特性使得线性预编码技术性能可以无限逼近性能近乎最优的非线性预编码技术,所以大规模MIMO的线性预编码技术已经成为5G通信技术中的研究重点和热点。论文以此为研究背景,较为深入的研究常用的MIMO系统传输模型、通信参数指标计算以及经典的预编码技术。本文的主要研究内容如下:第一,本文以传统的MIMO通信场景作为切入点通过数学公式说明大规模MIMO的系统模型及其优势,并在通过介绍信道硬化来解释线性预编码的研究意义。在此基础上介绍和推导了基于迫零预编码技术、基于最小均方误差准则预编码技术,基于奇异值准则的预编码技术以及基于块对角化的预编码技术在大规模系统中下行链路的渐进遍历合速率以及误码率分析。第二,针对大规模MIMO下行通信系统经典的通信场景,首先通过能量处罚问题来论证收发两端天线冗余的原理,然后针对正则迫零预编码算法及其改进算法的缺点提出了一种基于Cholesky分解和Sherman-Morrison定理的线性预编码。该算法综合利用了正定赫米特矩阵的数学特性以及硬件流水线处理矩阵分解优势,并且采用Sherman-Morrison定理的迭代思路和稀疏向量矩阵的数学特性,经过有限次的迭代获得求逆矩阵的精确结果。通过在合速率,误码率以及鲁棒性这三大通信指标进行了仿真对比得到本文提出的算法不仅保证了算法性能逼近最优的线性预编码算法,同时保证较低的计算复杂度。