MIMO技术作为4G的关键技术,由于其诸多优点而被广泛应用。多极化MIMO技术相较于传统的MIMO技术,进一步增加了系统的频谱利用率和自由度,在有限的尺寸限制下极大的提高了系统的信道容量,具有很高的研究价值。同时,MIMO系统在视距环境下无法充分利用多径效应,性能不佳。研究表明加入中继节点人为制造散射体,在系统的发射机和接收机之间制造多条路径,能够提高MIMO技术在视距环境下的性能。本文通过理论建模,Matlab仿真和信道测量等方式对多极化MIMO信道模型以及中继器对MIMO信道的改善这两个课题进行了相关的研究和测量,主要工作为:(1)展开讨论了SCM信道单极化模型和双极化模型的建模过程和方法。利用SCM建模的思路和方法,将SCM信道模型扩展为三维的信道模型,引入第三个极化方向,设计了一种三维的三极化信道模型。并对模型中的传播参数和信道容量仿真。(2)介绍了使用中继器改善视距环境中MIMO系统性能的方法。尝试对加入中继器辅助的MIMO信道建立模型,并在其基础上加入对不同的视距信道模型仿真。(3)为了验证中继器对MIMO系统性能的改善,进行了实地的测量。分别在非视距走廊场景,非视距走廊-室内场景和视距情况下暗室的场景等三个场景中进行了MIMO系统的信道测量,设置了距离,角度和高度等变量,全面验证了中继器对多极化MIMO系统的性能提高。