In this thesis, we consider receiver design problems in a multi-cell MIMO system using the coordinated multi-point transmission/reception technique. The linear minimum mean square error (LMMSE) receiver, which involves the inverse operation, is adopted. By the Cayley-Hamilton theorem, the matrix inverse can be represented by weighted sum of power of matrices. Given an order of the matrix power, we calculate the best weight in sense of the minimum mean square error. Both the uplink and the downlink scenarios are considered. Also, given a target signal to interference and noise ratio (SINR), we consider the best weight design problem in the downlink scenario. This problem can be formulated as the second-order cone programming (SOCP) and semidefinite relaxation (SDR) programming. By computer simulations, we show that the SDR and SOCP are equivalent.

The Cayley-Hamilton Theorem is an important result in the study of linear transformations over finite dimensional vector spaces. In this thesis, we show that the Cayley-Hamilton Theorem can be extended to self-adjoint trace-class operators and to closed self-adjoint operators with trace-class resolvent over a separable Hilbert space. Applications of these results include calculating operators resolvents and finding the inverse of a frame operator.

Dizertační práce se zabývá konstrukcí obecného řešení slabě zpožděných systémů lineárních diskrétních rovnic v ${\mathbb R}^3$ tvaru \begin{equation*} x(k+1)=Ax(k)+Bx(k-m), \end{equation*} kde $m>0$ je kladné celé číslo, $x\colon \bZ_{-m}^{\infty}\to\bR^3$, $\bZ_{-m}^{\infty} := \{-m, -m+1, \dots, \infty\}$, $k\in\bZ_0^{\infty}$, $A=(a_{ij})$ a $B=(b_{ij})$ jsou konstantní $3\times 3$ matice. Charakteristické rovnice těchto systémů jsou identické s charakteristickými rovnicemi systému, který neobsahuje zpožděné členy. Jsou získána kriteria garantující, že daný systém je slabě zpožděný a následně jsou tato kritéria specifikována pro všechny možné případy Jordanova tvaru matice $A$. Systém je vyřešen pomocí metody, která ho transformuje na systém vyšší dimenze, ale bez zpoždění \begin{equation*} y(k+1)=\mathcal{A}y(k), \end{equation*} kde ${\mathrm{dim}}\ y = 3(m+1)$. Pomocí metod lineární algebry je možné najít Jordanovy formy matice $\mathcal{A}$ v závislosti na vlastních číslech matic $A$ and $B$. Tudíž lze nalézt obecné řešení nového systému a v důsledku toho pak odvodit obecné řešení počátečního systému.