下一代无线通信中，下载、多媒体等数据业务主要通过下行链路传送，且另一方面，用户手持移动设备趋于轻巧、便携、节电化等简单结构，因而使用移动设备接收扰化的方式对系统下行链路的优化程度是非常有限的，大部分下行链路的优化工作都只能放在基站发射端。 本文主要针对如移动通信系统中的低复杂度接收机，设计发射端信号预处理器，使得多媒体通信中的宽带信号可以如窄带系统中一样直接被接收机接收，而不需要额外的如干扰抑制、信道均衡等信号处理工作。 本文分为两个部分讨论移动通信系统的下行链路优化方法。第一部分讨论了使用智能天线进行下行连路优化的问题，提出了一种自适应的波束跟踪方法，该方法使用闭环功率控制系统中的功率控制信息调整智能天线发射方位角，使基站智能天线可以自适应的调整发射方位角，跟踪移动用户的变化，从而避免使用复杂的下行信道估计问题。 本文第二部分讨论宽带无线通信系统中用于对抗信道频率选择性衰落的发射预均衡问题，使发射机能够预先对无线频选性信道衰落进行均衡，因此手持移动设备可以直接接收到信干比较高的已均衡信号。预均衡部分中分别讨论数据串传输和数据块传输中的线性预均衡问题。数据串传输系统中提出一种适用于时跳超宽带(TH-UWB)系统的两级均衡结构，该结构针对TH-UWB系统信号的特征，只对产生ISI的多径信道分量进行优化，从而解决了密集多径环境下的优化均衡问题。而在数据块传输系统中，则从系统观点出发，证明了虽然数学意义上补零块传输系统(ZP-TxBC)的信道卷积矩阵总是可逆的，从而对信号进行无ISI恢复总是可能的，但是由于信道不稳定零点的存在，将使得系统在无ISI恢复信号时需要消耗很大的系统功率，且该功率随数据块长度的增加呈指数增长，因而在功率受限系统中会造成接收SNR过低的问题。因此我们提出一种稳定系统的构造方法，以解决功率受限系统的接收SNR过低的问题。最后，提出将信道相关矩阵分解为已知的三角Toeplitz矩阵的方法及时域快速均衡算法，解决ZP-TxBC中一直存在的高复杂度均衡问题。