大规模MIMO作为第五代移动通信系统的核心技术之一,可以有效提高频谱效率和系统容量。本文围绕FDD大规模MIMO系统中的信道估计和数据传输相关问题展开研究。利用FDD大规模MIMO系统在角度域上的稀疏特性和角度互易性,重点研究了基于角度域稀疏性的导频复用信道估计技术和波时分组码技术在信道信息获取、反馈以及数据传输中的应用。首先,文章对经典信道估计技术、预编码技术和分集技术做了总结。简单分析了经典信道估计方法的原理以及在FDD大规模MIMO系统中CSI获取存在的问题;介绍了线性与非线性预编码的优缺点;研究了空时编码典型方案OSTBC的编解码过程。对上述技术的总结与分析,为后文的研究与应用奠定了理论基础。然后,本文对基于角度域稀疏性的导频复用信道估计技术进行了研究与分析。研究了FDD大规模MIMO系统信道在角度域上的稀疏特性和角度互易性,并依此对信道有效信息进行提取。给出了用户分组和导频复用方案并将其应用于信道估计中,减少了训练和反馈的数据量。对上述方法进行了仿真分析,仿真结果表明基于角度域稀疏性的导频复用信道估计方法可以有效降低计算复杂度和反馈开销。之后,本文提出了可应用在基于导频复用信道估计中的自适应分组方法。分析了在不同角度扩展情况下的信道特征,并根据信道能量点分布与角度扩展之间的关系,提出能量点索引集的动态获取算法和对应的自适应分组方法。对所提自适应分组方法进行仿真并对估计性能进行分析,仿真结果表明应用自适应分组方法的信道估计可以在不同角度扩展情况下保证良好的估计性能,进一步降低系统开销。最后,本文研究了波时分组编码在FDD大规模MIMO系统中的应用。利用角度互易性通过UL CSI获取能量点索引集和目标方向角,进行用户分组与波束赋形联合处理及优化,并结合OSTBC,给出了波时分组编码传输方法。根据分组准则,提出了复杂度更低的数据传输分组方法。在不同信道场景中对低复杂度分组方法及波时分组编码方法进行了仿真和分析,结果表明了所提分组方法可以在降低计算复杂度的同时保证良好的分组效果,波时分组编码方法在不同信道环境中都能体现较好的传输性能。