在毫米波大规模MIMO系统中,普遍会采取混合预编码方案:即将预编码过程分为模拟预编码和数字预编码两个阶段。因为混合预编码方案相比传统的数字预编码方案,所需要的射频链数目和能量消耗都显著减少,所以更适合毫米波大规模天线系统。然而目前大多数混合预编码论文都是基于奇异值分解(SVD)或几何平均分解(GMD)来获得最优预编码矩阵。虽然GMD混合预编码方案能将信道分解成多个具有相同信噪比的子信道,缓解了 SVD混合预编码方案中误码率较高的问题。然而GMD分解方法在低信噪比系统中,会遭受大量的容量损失。为了改善这个缺点,我们将统一信道分解(UCD)方法引入到毫米波混合预编码结构中,提出了一种全新的基于UCD的毫米波大规模MIMO单用户系统混合预编码方案。仿真结果表明,在低信噪比系统中,基于UCD的混合预编码方案比基于SVD和基于GMD的混合预编码方案具有更高的频谱效率和更低的误码率(BER),因此更适用于毫米波单用户系统。然后我们在此基础上,做了进一步研究,拓展到了毫米波多用户系统中,将天线的混合连接结构引入到毫米波多用户混合预编码系统中。并将设计混合预编码矩阵和合并矩阵的过程分为两步:第一步忽略用户间的干扰,以最大化等效信道的增益为原则设计出模拟预编码矩阵和模拟合并矩阵。第二步以消除多用户间干扰的原则,采用快对角化(BD)方法来设计数字模拟矩阵和数字合并矩阵。仿真结果表明,本文提出的毫米波混合连接结构多用户系统能够在能量效率和频谱效率之间取得良好的折衷,它的总能量效率高于传统的全连接结构多用户系统和子连接结构多用户系统,所以能够大大节约毫米波系统的整体功耗和经济成本,因此更适用于毫米波多用户混合预编码系统。