第5代（The fifth generation,5G）移动通信技术为我们的生活和工作提供了高速稳定低时延的通信服务。在第5代移动通信技术中,为了在有限的无线资源情况下,获得更高的通信性能,我们需要采用频谱利用率更高的无线通信技术。多输入多输出（Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO）方案是其中一种可以提高频谱效率的核心技术。在MIMO方案中,最重要的技术之一是预编码技术,其中基站在传输信号前通过预编码矩阵对信号进行预处理。预编码矩阵的生成准则,主要包括迫零、规则化信道反转以及块对角化准则等。对于大部分生成准则,基站都需要完美的信道状态信息（Channel State Information,CSI）。为了获得完美的CSI,系统就需要信道估计技术。然而,信道估计技术的复杂度极高,同时会引入极大的延迟,这就限制了预编码技术的应用。为了打破需要完美CSI的限制,研究者提出了机会波束成形（Opportunistic beamforming,OBF）技术。在OBF技术中,机会预编码和多用户选择相结合可以在少量CSI的情况下获得多用户选择增益。对比传统的预编码技术,OBF技术最突出的优点在于仅需要少量的CSI,其中用户仅需要向基站反馈自身的瞬时信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）。基站选择SNR最大的用户进行服务。因此,机会波束成形是在少量CSI情况下可以大幅提高系统频谱效率的重要技术。为了深入地研究机会波束成形技术,以及进一步推广机会波束成形技术在未来无线通信系统中的应用。本文将从机会波束成形原理分析、扩展多接收天线机会波束成型系统、联合优选波束权重功率域非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）方案以及联合收发设计四个方面对机会波束成形技术进行研究。针对机会波束成形系统基础理论研究问题,首先给出了机会波束成形系统的模型,并提出基于最大化容量准则的传输机制。针对两种典型的无线信道,即瑞利和莱斯衰落信道,推导了等效信道的统计特性。根据所得的统计特性,推导了瑞利和莱斯衰落信道中系统遍历容量的闭合表达式。为了更全面地分析系统性能,给出了机会波束成形系统误码率（Bit Error Ratio,BER）的上下界。针对机会波束成形多接收天线扩展问题,首先给出了多用户多接收天线机会波束成形系统模型,并给出了三种合并准则来合并多天线的接收信号。随后,为了提高机会波束成形系统的适用性,将机会波束成形推广到了Nakagami-m衰落信道中,推导了Nakagami-m衰落信道的等效信道以及其统计特性。进一步给出了系统遍历容量的闭合表示式。同时,考虑到实际系统中,用户无法向基站反馈准确SNR的问题,提出了信道质量指示量化方案。针对机会波束成形系统的多址接入问题,首先提出了机会波束成形非正交多址接入方案,同时将优选波束权重进行了联合设计。随后,建立了以最大化系统和频谱效率为目标的优化函数,提出了联合考虑波束成形权重选择、用户配对以及功率分配的最优资源分配算法,并且针对算法的高复杂度的问题,提出了简化算法。同时,推导了非正交多址接入方案中每个用户的理论BER。针对机会波束成形系统收发两端的联合设计问题,首先提出了联合优选波束权重及多接收天线的机会波束成形系统,其中联合考虑多址接入、优选权重以及多天线接收设计。随后,针对机会波束成形中用户之间数据传输不公平的问题,提出了基于比例公平约束的用户配对策略,并且在基于比例公平约束条件下,建立了以最大化系统和频谱效率为目标的优化函数,给出了联合迭代最优资源调度算法,来同时满足用户之间的公平性以及提高系统的频谱效率。