多输入多输出(MIMO)技术是移动通信的核心技术之一,该技术通过使用预编码技术,消除了用户之间的共信道干扰,提高了信道容量和频谱利用率。一般说来,使用预编码技术需要已知信道状态信息,然而在实际传输系统中,无论是频分双工(FDD)系统还是时分双工(TDD)系统获得的信道状态信息,都不可避免地存在误差,此时获得的信道状态信息称为非理想信道状态信息。因此,研究非理想信道状态信息下的MIMO系统预编码技术更加具有实际意义,本文针对该问题,开展了以下四个方面的研究工作:第一,分析研究了MIMO系统模型,为后续进行预编码技术研究奠定系统框架和研究基础。第二,分析了现有理想信道状态信息下MIMO系统预编码技术,为研究非理想信道状态信息下MIMO系统预编码技术奠定基础。第三,研究了非理想信道状态信息下MIMO系统预编码技术。利用非理想信道状态信息系统模型,在MMSE准则下分别对线性预编码和非线性预编码矩阵进行了理论推导。第四,由于信道特性对预编码的性能具有较大的影响,因此在前文鲁棒预编码的研究基础上,进一步扩展研究内容,将信道几何均值分解(GMD)结合到预编码设计中。对信道进行几何均值分解,可以获得额外的增益,因此将几何均值分解与非线性预编码相结合,可以在非理想信道信息条件下,提高原有预编码的性能。本文研究的创新点主要有两点:一是在非理想信道状态信息下,将GMD算法与THP算法进行联合设计,提出了GMD-THP预编码设计方案。首先基于MMSE准则,在发射功率的约束下,利用误差和信号正交化的特性,推导出需要进行GMD分解的矩阵,然后通过分解,求解出THP预编码矩阵和接收矩阵,在此过程中利用了误差矩阵的一阶和二阶统计量。二是在非理想信道状态信息下,GMD算法与VP算法的联合设计,得到GMD-VP预编码设计方案。利用信道误差矩阵的一阶和二阶统计量,分别求出预编码矩阵和扰动矢量。两种预编码算法在推导过程中均使用了信道误差的一阶和二阶统计量,因此具有鲁棒性。计算机仿真实验也证明了这两种鲁棒方法能够降低误码率和提高系统性能。