多入多出(MIMO)技术被认为是现代通信技术中的重大突破之一,越来越成为无线通信领域的研究热点。MIMO技术是未来无线通信系统中实现高数据速率传输、改善传输质量、提高系统容量的重要途径。目前,MIMO技术已经在宽带无线接入、3G、B3G等无线通信系统中得到了广泛的应用。然而,MIMO无线系统大容量的实现和其它性能的提高极大地依赖于MIMO无线信道的特性;同时,研究基于MIMO的各种关键技术和处理算法也需要建立MIMO信道的模型,进行相应的仿真,以便评估各种处理算法的优劣和系统性能的好坏。基于上述原因,本文研究了现有应用环境下MIMO无线通信系统的信道建模理论与方法,综合了一个宽带统计MIMO无线信道模型,可以作为研究MIMO无线通信系统的一个通用空时信道模型。分别建立了3GPP、IEEE802.16、IEEE802.11n和分布式MIMO系统的MIMO信道基于Synopsys’COSSAP?的仿真平台,进行了大量的计算机仿真,得出了一批有用的仿真结果,对仿真结果进行了分析比较。本文的主要内容概括如下:在绪论中,简述了本文的研究背景和意义,总结了MIMO无线信道建模的研究现状,指出了还存在的问题,指明了本文的研究动机和出发点。在本文的前半部分(第二章),进一步总结了现有的MIMO无线衰落信道模型和建模方法。并在此基础上,根据发射端和接收端天线的阵列结构、发射信号的离开角与角度扩展、接收信号的到达角与角度扩展、角度功率谱、多普勒功率谱和信道的功率时延分布等参数,综合了一个统计MIMO无线信道模型。讨论了对相关性建模的等效形式和对视距路径传播的建模方法。还详细描述了基于三种常见的角度功率谱计算信道相关系数的问题。最后,基于该统计MIMO信道模型,提出了一种分布式MIMO系统的信道模型,该信道模型综合考虑了小尺度衰落、大尺度路径损耗和阴影效应,同时也考虑了天线元之间的空间相关性,能够比较全面的反映分布式MIMO系统的信道特性,符合实际的应用环境。本文的后半部分(第三章和第四章)详细阐述了对所提出的统计MIMO信道模型进行计算机仿真的问题。首先详细讨论了仿真设计的思路、方法、仿真处理流程和相关衰落系数的产生,并针对3GPP、IEEE802.16、IEEE802.11n以及分布式