信道自适应技术可以有效的提高多天线无线通信系统的传输质量。但是，在某些应用场景中，发送端不能获得必要的信道状态信息，无法完成发送模式的自适应调整。解决这个问题的一种思路是采用基于有限速率反馈的多天线技术，由接收端将信道状态信息反馈给发送端。近年来的研究表明，基于有限速率反馈的多天线技术一般仅需要较小的反馈开销就能够有效的提高系统的各种性能指标，如容量、误码率等。本论文针对基于有限速率反馈的多天线系统进行研究，分析系统性能，考虑反馈错误和反馈延时对系统的影响，并提出改进系统性能的措施。　　 论文首先研究了量化波束形成、发送天线选择、以及最大比发送三种发送分集技术的误码性能。利用基于概率生成函数的分析方法，推导了适用于以上三种技术的误码率上界。通过对误码率渐进性能的分析，证明这个上界在高信噪比区域和低信噪比区域都是渐进紧的。但是，在中等信噪比范围，误码率上界的准确程度受到信道相关程度的影响。为此，论文还给出了一个猜想的误码率公式，它在各种信道相关条件下都很紧。　　 其次，论文分析了反馈错误对量化波束形成系统的影响，并采用码字序号分配技术补偿反馈错误造成的性能损失。文中将量化波束形成系统中的反馈信道建模为一个离散无记忆信道。在此模型下，推导了系统平均接收信噪比的闭式的理论结果。根据分析结果提出了基于弦距离的码字序号设计准则，并用简化的二元交换算法实现码字序号方案的优化。论文还分析了离散无记忆反馈模型下量化波束形成系统的误码性能，证明反馈错误导致系统损失了发送天线带来的分集增益。另外，文中对均匀对称信道反馈模型进行了具体的分析，得到了更简洁的信噪比和误码率的理论分析结果。　　 第三，论文考察了反馈延时对量化波束形成系统的影响，并采用线性信道预测技术对抗反馈延时。在任意给定的线性预测器下，分析了量化波束形成系统的平均接收信噪比和误码率。并根据平均接收信噪比的分析结果提出了一种预测器优化方法。为了验证线性预测器的有效性，论文还推导了最大化平均接收信噪比的最优反馈方案。仿真结果说明基于线性预测的反馈方案基本上获得了与最优反馈方案相同的性能。　　 最后，论文设计了酉预编码系统中有记忆的反馈方案。在低速移动场景下，无线信道具有较强的时间相关性。有记忆的反馈方案可以有效的利用时间相关性提供的冗余信息减小反馈开销和/或提高反馈精度。文中将反馈方案的设计看成Grassmann流形上的矢量量化问题，并按照预测量化的思路提出了两种反馈方案。第一种方案将酉预编码矩阵转换到Grassmann流形的切空问中进行处理，这样量化反馈就可以通过传统的预测量化器完成。第二种方案直接在Grassmann流形上完成量化过程，其中残差信号通过Grassmann流形的测地线原理产生。