第三代合作伙伴项目长期演进系统因其上行50Mbit/s、下行100Mbit/s的峰值速率备受用户青睐。LTE系统为了提高系统容量和频谱效率引入了多输入多输出技术和正交频分复用技术。波束赋形技术作为LTE系统中使用的MIMO技术之一，在TDD系统中基站端可以利用信道的互易性，根据已知的上行信道信息计算下行赋形向量，免去了系统的反馈开销，在采用波束赋形技术上更具有优势。　　 本文首先研究了经典的波达方向估计算法标准MUSIC算法、求根MUSIC算法和修正MUSIC算法，并提出了一种采用多项式求根的求根-修正MUSIC算法，大大降低了修正MUSIC算法的计算复杂度。仿真结果表明在相干信源情况下求根-修正MUSIC算法的DOA估计性能明显优于标准MUSIC算法，在非相干信源情况下略优于标准MUSIC算法和修正MUSIC算法。　　 然后着重研究了TD-LTE系统中的单用户波束赋形和多用户波束赋形技术。对于单用户波束赋形，本文在基于特征值的波束赋形算法基础上，提出了一种适用于接收端仅2根天线的简化EBB算法;根据信道互易性是否可靠，综合全带宽EBB算法和单个资源块最大比发送的EBB算法，提出了一种自适应EBB算法。仿真结果表明:①简化EBB算法与采用奇异值分解的EBB算法的性能相当，而前者的计算复杂度降低了约30倍;②当信道互易性可用时，自适应EBB算法对full-BW-EBB算法和per-RB-MRT算法的性能进行了折中;而当信道互易性受破坏时，自适应EBB算法与per-RB-MRT算法性能差距较小，且前者计算复杂度约为后者的(1/用户占用资源块数)倍。对于多用户波束赋形，本文主要针对多用户间的干扰消除问题进行研究，介绍了用户端单天线的迫零算法、最小均方误差算法和用户端多天线的块对角化算法和连续最小均方误差算法，并提出了一种SMMSE算法的优化算法，即SMMSE-BD算法。仿真结果表明，SMMSE-BD算法优于SMMSE算法和BD算法，约有2dB的性能优势。