随着无线通信业务的继续增长，下一代无线通信系统将提供用户更高的数据传输速率和更好的服务质量。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，越来越成为宽带无线接入、3G等无线通信领域的研究热点。因此，了解和掌握陆地移动通信环境中MIMO信道的特性，对实现潜在的巨大信道容量、取得预期的性能、选择合适的系统结构和设计优良的信号处理算法至关重要。 基于上述认识，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，提出了一个基于电磁散射理论的MIMO信道模型，对其性能进行了计算机仿真，并与相关文献结果进行了比较分析。本文的主要内容概括如下： 绪论介绍了MIMO系统产生的原因，分析了MIMO技术的发展和研究现状，以及由于多径信号对信道容量所带来的影响，阐明了MIMO信道模型对系统容量的提高具有十分重要的理论价值。 第二部分介绍了目前MIMO信道建模的三种主要方法，即确定性的空时信道模型，随机型的空时信道模型和半经验或半确定性模型。论述了确定性的和随机的空时信道模型的主要机理，并介绍了几种典型模型，给出了分析结果，同时指出了这两类模型的优缺点和主要的应用场合。 第三、四部分对随机MIMO信道模型的有关理论进行了较详细的研究，主要基于电磁散射理论和散射体簇建模，物理概念清晰，更能反映微蜂窝和微微蜂窝的复杂传播环境特性。考虑到散射体的运动性，将有效散射体数目模拟为生灭随机过程，更能全面深入分析MIMO系统性能。而后对提出的MIMO系统的信道容量进行了分析与仿真，通过与非相关(独立)衰落和相关衰落条件下MIMO系统的信道容量的对比，说明了所建立的MIMO物理模型的有效性。最后，对拟进一步开展的研究工作进行了展望。