随着信息化社会的到来，新一代移动通信系统对信息传输速率和服务质量提出了更高的要求。多输入多输出(MIMO)系统能在不增加发射功率和信号带宽的条件下，充分利用空间资源，成倍增加信道容量和频谱利用率，因而受到广泛的关注。研究表明，MIMO系统可以同时提供分集增益与复用增益，从而保证通信的可靠性，提高了数据的传输速率。分集增益与复用增益之间存在着定量的折衷关系，这种折衷关系反映了MIMO系统空间资源的利用情况，是MIMO系统下编码方案可以获得的性能上限。本文从MIMO系统的信道模型出发，从信息论的角度分析了独立同分布MIMO系统的信道容量，显示出MIMO系统的性能优势。在此基础上，指出MIMO系统提供的分集增益和复用增益，探讨了独立同分布的信道条件下分集增益与复用增益的折衷关系。尽管独立同分布信道是理想的信道模型，其信道矩阵具有许多重要特征，但在实际传播环境中，由于散射体分布及天线特性的不理想，MIMO系统不可避免的存在空间相关性。本文综合考虑了天线距离、角度扩展和平均到达角等因素对空间相关性的影响，推导出相关系数的表达形式，并且得到各种到达波角度谱下空间相关系数的解析表达式。进而，给出相关信道模型及相关信道容量，通过理论推导和分析考察空间相关性对MIMO系统信道容量的影响。在相关信道模型的基础上，通过研究相关信道矩阵的特征值分布，给出相关MIMO系统中分集增益与复用复用的折衷关系。研究表明，相关信道下的折衷性能差于独立同分布信道下的性能。较强的空间相关性将导致相关矩阵降秩，减小了MIMO系统的空间自由度，其折衷性能进一步下降。相关信道下的折衷关系从提供分集和复用增益的角度反映出相关MIMO系统的性能，为系统的设计和评价提供了依据。