多输入多输出(MIMO)无线传输技术是新一代无线通信系统中用于提高数据率的关键技术,在无线接入及移动蜂窝等系统中被广泛采用。MIMO信道建模与仿真是MIMO技术研究的基础。MIMO基带算法的仿真验证及多天线优化设计等均依赖于信道仿真模型。因此,有必要进一步研究易于仿真实现且更加符合实际传播环境的MIMO信道模型。本文重点研究了基于空域相关性的统计MIMO信道建模方法,分析推导了不同空间参数及天线结构下空域相关性表达式。全文具体工作包括以下几个方面。第一,介绍了MIMO技术的发展与应用,总结了MIMO信道建模方面已经取得的成果。对SIMO、MISO及MIMO信道容量进行理论推导与仿真分析,证明了MIMO技术提高信道容量的有效性。第二,描述了无线信道衰落特性,详细分析了多径传播的时延扩展、多普勒扩展以及角度扩展特性。基于信道的时域及频域特性,重点研究了基于Clarke参考模型的SISO信道建模仿真方法,采用一种高效仿真模型进行仿真分析,验证了采用这种建模方法建立Rayleigh衰落信道的正确性。第三,推导了MIMO天线阵元间的空域相关性通用公式,并推导了全向均匀天线及定向天线结构下,角度功率谱服从均匀分布和拉普拉斯分布时的空域相关性表达式。利用Bessel函数对相关性积分表达式进行简化,得到工程中易于实现的相关性表达式。仿真在不同角度扩展、角度功率谱、平均到达角及阵元间距条件下,相关性的变化曲线。同时,仿真分析了空域相关性对信道容量的影响。第四,研究了基于空域相关性的统计MIMO信道建模方法,设计了具体的仿真流程,分析了仿真所得MIMO信道的空时频特性。另外,研究了极化因素对MIMO信道的影响,引入一种新的极化影响矩阵对统计模型进行了调整。第五,研究将智能天线应用于MIMO阵列的融合结构,提出一种采用波束调度策略的MIMO智能天线融合天线结构,用以降低MIMO阵列的空域相关性,分析推导了智能天线波束间的空域相关特性。