在无线通信系统设计过程中,必须充分考虑无线信道的传播特性,尤其是IMT-Advanced系统向着更高带宽和更大容量发展,更需要对宽带信道的传播特性进行研究。获得无线信道特性的最直接手段是信道测量。通过测量,可以观察无线信道的各种特征行为,从这些行为中抽象出表征它们的关键参数。进一步地,为无线信道的建模和仿真打下基础。本论文基于广泛的宽带电波特性测量,进行了大尺度衰落统计特性和信道容量方面的理论分析,主要工作包括以下三方面：第一,通过对室内热点、室内多楼层、室外-室内和城市微蜂窝场景的实地测量,给出了四个典型场景下的路径损耗模型。对于室内热点环境,在视距传播条件下,路径损耗指数为1.69,截距为39.2。由于波导效应的存在,使得视距转播损耗略低于自由空间传播损耗,构成了非常优良的传播条件；在非视距传播条件下会引入较大的损耗,路径损耗指数为4.33,截距为25.5,在相同距离上平均高出自由空间传播损耗20dB。对于室内多楼层情况,测量表明信号穿透一层所带来的损耗最大,随着层数的增加,引入的损耗会大大降低。对于2.35GHz,穿透1层引入的平均损耗为26.3dB,远大于穿透其他楼层的平均损耗：7.8dB(穿透2层)、10.8dB(穿透3层)和10.0dB(穿透4层)。同样地,4.9GHz穿透1层引入的平均损耗为22.4dB,远大于穿过2层引入的10.2dB损耗。衰减因子模型能够很好的拟合室内多楼层环境的路径损耗,当楼层数较多时,模型的预测误差可控制在4dB以内。室外-室内的测量验证了一个经典的结论：当室外天线处于基站高度时,随着室内楼层的增加,路径损耗呈递减趋势。相邻两层相同位置的路径损耗平均相差：5.3dB(1层和2层)、9.7dB(2层和3层)和7.0dB(3层和4层)。城市微小区环境下,单率对数路径损耗模型在视距和非视距情况下的截距和路损指数分别为45.6、2.21和12.4、3.67。在上述模型中,室内热点和室外微蜂窝场景的路径损耗模型已提交到国际电信联盟,并被接受作为用于对IMT-Advanced系统评估的信道模型的一部分。第二,研究了阴影衰落和其他信道参数的关联性,为以后的信道建模和仿真工作提供了参考。测量数据表明,无论在室内和室外,阴影衰落和莱斯因子始终存在较强的正相关关系,而它和离开／到达角扩展的相关性较弱,尤其对于城市微小区环境更是如此。对于阴影衰落和时延扩展的相关性,在城市微小区环境下,他们并不体现强相关特性,但是在室内热点非视距情况下,两者有较强的负相关特性。最后,基于中继信道测量探索了适用于中继-移动台链路的路径损耗模型、分析了引入中继所带来的链路容量增益并研究了莱斯因子对中继信道容量的影响。对于中继-移动台链路的路径损耗模型,通过将测量数据和和城市微小区的路径损耗模型比较,可以得出城市微小区场景的视距路径损耗模型在预测较近距离的路径损耗时低于实测模型3dB左右,并出现了低于自由空间传播损耗的情况。非视距路径损耗模型和实测数据符合较好。该中继-移动台链路的路径损耗参数已被国际标准化组织3GPP接受,可为中继技术的评估提供便利。通过比较不同信道条件下的中继信道容量,数据显示当基站和移动台之间有较好的链路时,引入中继会带来信道容量的损失；当移动台处于基站的阴影区时,中继能够提供显著的信道容量增益。该增益对中断信道容量尤其明显。此外,当基站和中继之间存在良好的链路时,采用DF策略获得的中继信道容量要优于AF策略所获得的。这个优势会随着基站-中继链路上莱斯因子的增大而减小。通过证明得出,当该链路上的莱斯因子趋向于无穷大时,AF和DF策略对应的中继信道最大互信息趋向于同分布。通过测量获得的宝贵数据和观察结论可以为我国未来IMT-Advanced系统的仿真和网络规划提供一定参考。