传统小规模多输入多输出(MIMO)无线通信技术已日趋成熟,但其在频谱效率、能量效率和可靠性等方面仍存在局限性。因此,2010年Marzetta提出了大规模MIMO技术,该技术通过显著增加基站天线数,以深度挖掘空间维度无线资源,改善小规模MIMO性能的局限性,提高系统容量。由于大规模MIMO具有能够减小用户发送功率有效提升系统性能等多方面的优势,目前已成为5G移动通信最具挑战也是最具潜力的研究方向之一。然而这项技术在很多方面都处于起步阶段,尤其是在莱斯信道模型下系统性能分析与方案设计方面。本文首先对多用户莱斯衰落信道上行系统性能进行了分析。对于系统具有非完美信道状态信息(CSI)和完美CSI两种情况,在接收端使用MRC和ZF两种线性检测技术进行检测下,详细分析了其可达速率和功率缩减特性,并进行仿真比较。仿真结果表明,不论是在完美CSI下还是非完美CSI下,在不减小速率性能的同时每个用户的发送功率最多可被缩减为原来的1/M,这里M为基站天线数。随着莱斯因子的增加,除了完美CSI下ZF检测技术的可达速率逐渐减小且趋于一个定值,其他情况下可达速率先是逐渐增大最后趋于一个定值。为了避免导频污染,本文之后提出基于视距分量(LOS)的系统方案,并对其速率性能进行了分析。特别在等增益合并检测技术下,并分析了新方案的功率缩减特性,发现每个用户的发送功率最多也可被缩减为原来的1/M。接着又推广到中继系统,首先给出了单对双向放大转发系统方案及其可达速率表达式并导出了三种功率收缩律下的速率上界表达式,然后延伸到多对系统中。接着对理论结果进行仿真分析。结果表明,分别随着中继端天线数、莱斯因子和用户发送功率的增加,三种功率收缩情况下的可达速率最后会趋于一个稳定的值。当M → ∞时,在保证可达速率的同时,用户的发送功率也可以被缩减为原来的1/M,或者中继端功率被缩减为原来的1/M。