大规模MIMO是5G中的关键技术,其阵列天线增益,能在同一时频资源下支持大量的数据流,成倍的提高系统容量和传输速率,已经成为了当今通信领域研究的热点。在TDD系统的大规模MIMO中因为上下行链路具有互易性,基站端只要获得上行预编码矩阵,下行就可以利用转置后的预编码矩阵进行传输。基站处理方便,并且能充分利用大规模MIMO的天线增益,提高系统频谱效率和能效。但是,因为导频序列有限,基站对目标用户进行导频估计的时候,就会受到相邻小区用户的干扰,出现导频污染问题,并且导频污染并不会随着基站天线的增加而降低,这严重限制了大规模MIMO多天线的性能。因此,本文从大规模MIMO TDD系统的概念和传输模式,分析多小区导频污染的原因,然后通过多小区复用不同的导频,来研究导频污染问题,最后提出改进的方案和调度流程,对导频污染进行分析验证。主要工作如下:首先,介绍课题的研究背景,对大规模MIMO系统中导频污染问题的研究现状进行归类总结,给出本文的研究意义和研究内容;从MIMO信道模型、信道容量和天线间的相关性进行分析,介绍大规模MIMO的基本模型和传输原理。分析讨论常用的用于信道检测的线性预编码,并对检测性能进行仿真分析。然后,论文对TDD系统的传输模式和导频帧结构进行了介绍,引出了大规模MIMO TDD系统中的导频污染问题。详细分析了导频污染的原因、导频污染对大规模MIMO系统性能的影响,并进行仿真验证。结果表明,存在导频污染的多小区系统,系统的可达和速率并不会随着天线数的增加而提高,仅取决于小区间的交叉增益值,交叉增益值越大,导频污染越严重。基于导频污染的分析,提出了多小区的导频复用方案,通过多小区复用不同的导频,对系统的能量效率进行分析。仿真表明高的导频复用因子可以提高系统的能量效率,进而提高系统的和速率,减轻了导频污染,但前提条件是牺牲多的导频资源。最后,论文基于导频的功率控制提出了改进的系统模型和导频调度方案。通过对小区用户的界定,将容易受到导频干扰的边缘用户进行导频的调度,从而避开了同时使用相同导频的用户。最后通过多小区线性预编码对改进方案下系统的能量效率、频谱效率和系统可达和速率进行仿真分析。仿真结果表明,相比于导频污染系统,改进方案能达到减轻小区导频污染的效果。