国家经济近年来持续稳定增长,使得对于能源的需求量一直攀升,煤炭行业占据举足轻重的地位,煤炭仍旧作为关键的基础性能源,煤矿无线通信技术的进步发展是煤矿生产现代化的必经阶段。煤矿巷道可划分为受限空间的非自由传输信道,信道传输特性的研究以及信道建模对于建立可靠、安全的无线通信系统具有基础的意义。本文拟利用支持向量机建立井下无线信道的路径损耗预测模型,针对煤矿巷道多径衰落特点,采用几何光学法建立MIMO信道传播模型,为设计煤矿环境下的无线通信系统提供理论支持。本文分析了煤矿巷道无线通信环境下的衰落特性,将巷道视为空心介质波导,利用波导模式理论分析了煤矿巷道中的电磁波传输特性,总结了工作频率、收发天线间距、媒介电参数、巷道壁倾斜以及粗糙等复杂因子对信号衰减的影响,归纳得出电磁波信号的传输损耗模型,在此基础上针对煤矿巷道中的大尺度路径损耗,建立基于LS-SVM的无线信道路径损耗预测模型,模型输入是上述影响信号衰减的因子,输出为路径损耗值。训练模型的过程中,利用粒子群算法优化LS-SVM模型中的重要参数,包括惩罚因子和核函数参数来提升模型的精确度,通过仿真实验可以看出,与反向传播神经网络相比算法有效性得到提升,基于粒子群算法改进的LS-SVM的煤矿巷道模型能够更有效地预测信道的衰落变化情况,可以得出利用支持向量机建立电磁波信号的传输损耗模型是一个可靠的方法。针对煤矿巷道中多径衰落严重的环境特点,建立基于散射体几何分布的双跳信道(GBDB)传播模型,对MIMO信道特性进行仿真分析,研究得出相关性与信道传输衰减的关系,提出一种改进的智能天线MIMO系统模型,通过仿真实验可以看出改进的系统可以有效的提升信道的传输速率,且更适用于煤矿巷道实际环境。