大规模天线技术已经成为第五代移动通信系统中最具发展前景的关键技术之一。与传统的多天线技术相比,大规模天线技术具有传输速率高,能源效率和频谱效率高等诸多优势,现已成为无线通信领域的研究热点之一。大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技术可以在不增加系统带宽和功率的前提下提高系统性能,与小规模MIMO相比,大规模MIMO可以在相同时频资源上服务更多的用户,与此同时可以降低功率消耗。然而,这些性能的提升都是以增加系统硬件成本为代价的,对于大规模MIMO系统来说,混合预编码技术是降低硬件成本的有效技术。更多地,本文还将研究差分调制技术,从而降低系统接收端的运算复杂度。本文将基于大规模MIMO系统模型,在发射端知晓信道信息的前提下对于差分空间调制进行研究。首先,论文在第二章中研究了 SM (Spatial Modulation,空间调制)与DSM (Differential Spatial Modulation,差分空间调制)的基本原理,对其系统模型进行细致的阐述,对其传输过程与检测过程进行研究,并对两者进行仿真以及性能比较。本文在第三章中在PSM (Precoding Aided Spatial Modulation,预编码辅助空间调制)的基础上融入差分思想,形成了预编码辅助的差分空间调制(Precoding Aided Differential Spatial Modulation,PDSM),简化了系统在接收端检测的复杂度,在接收端并不需要知晓信道信息或者对于功率归一化因子进行估计。并在此基础上将PDSM推广到多用户的形式,为PDSM的使用进一步拓宽了道路。最后在第四章中研究了大规模MIMO下的PDSM,通过加入混合预编码方案,大大降低了系统在发射端对于射频数目的需求,突破系统在实际应用中受制于硬件消耗的约束,为系统应用到实际中提供了重要帮助。更多地,本文还研究了大规模MIMO下的PDSM多用户扩展系统,使多用户的方案可以得到了更好的应用。