随着手机和平板移动终端的数量的急剧增加,对现有4G(fourth-generation mobile communication)移动通信系统和技术带来了巨大的挑战。5G(fifth-generation mobile communication)作为新一代的移动通信技术,不仅能够支持海量的移动终端同时通信而且能够在多用户通信的同时保证通信质量。系统天线数量足够大的大规模MIMO(massive multi input multi output),在提高频带利用率和通信系统容量的同时能够支持海量的移动设备,在5G移动通信领域中得到广泛的应用。MIMO中继技术则将MIMO技术和中继技术的优势相结合,不仅满足5G移动通信需求,还能够拓展通信的覆盖范围,改善移动通信的服务质量。为了解5G场景下MIMO中继系统上行链路的性能,在本文中,将对两跳MIMO中继系统上行链路性能进行研究。在现有文献的基础上,本文做出了如下的三点贡献:(1)基于两跳高精度ADCs(analog-to-digital converters)量化MIMO中继系统,提出在Rician衰落信道条件下,上行链路实现速率的闭合表达式。由于目前文献中MIMO中继系统大多是对单跳瑞利衰减信道进行研究,在本文的第二章,对两跳高精度ADCs量化MIMO中继系统上行链路进行研究。为了使系统模型更接近类似物联网的5G实际应用场景,本文第二章对存在LOS(light of sight)路径的Rician信道。在理想的信道状态下,首先对传输信号处理、结合Rician信道的高阶统计信息,推导出Rician衰落信道下两跳高精度ADCs量化MIMO中继系统上行链路实现速率的闭合表达式。然后,对Rician因子进行极限分析,进一步推导出另外三种场景下实现速率的闭合表达式。(2)基于两跳低精度ADCs量化MIMO中继系统,提出Rician衰落信道下两跳低精度ADCs量化MIMO中继上行链路实现速率的闭合表达式。MIMO中继系统为了提高系统的抗干扰性能,中继处天线数量较多,如果每根接收天线端都部署高精度的ADC,因为ADCs的能耗与量化比特位数呈指数增长,这样高精度ADCs将会带来能量负担。针对第二章中采用高精度ADCs存在能耗大的问题,在本文的第三章提出了Rician信道下两跳低精度ADCs量化MIMO中继系统上行链路模型。在理想的CSI(Channel State Information)下,利用Rician信道的高阶统计量,得出了Rician信道下两跳低精度ADCs量化MIMO中继系统上行实现速率的闭合表达式。仿真结果证明,低精度ADCs量化在牺牲有限能量损失的前提下,高了能量效率,减少信号传输过程中的能耗。(3)在本文的第四章,对Rician信道下两跳高精度和低精度ADCs量化MIMO中继系统上行链路实现性能进行分析。首先在中继天线数和Rician因子等趋向于正无穷时,分析出了渐近表达式。然后,对用户和中继处的传输功率进行了广义的缩放分析,分别得出了Rician信道下两跳高精度和低精度ADCs量化MIMO中继系统上行链路的功率缩放定律。