频谱资源是一种不可再生资源。为了能够利用有限的频谱资源满足日益增长的无线通信应用需求,追求高频谱效率成为未来无线移动通信技术发展的趋势。未来宽带无线移动通信系统,例如LTE-Advanced、第四代移动通信等,将采用多入多出技术等先进的传输技术实现更高的频谱效率。但是在实际无线应用中,无线信道作为宽带发射机和接收机与无线电波传播环境相互作用的纽带,将引发各种复杂的空-时衰落效应,直接影响多天线系统的宽带传输性能。因而,高精度宽带多天线空一时信道模型便成为突破多天线系统实际应用的关键。但是,捕获随机变化的动态无线信道信息与规律并建立适合实际应用的参数化科学模型是个难点。为了支撑我国未来宽带无线通信系统的研发,本论文开展了宽带无线移动通信信道测量与建模关键技术的自主研发。　　 本论文主要采用基于无线信道实测参数化建模的研究手段,从无线信道模型理论基础、无线信道测量以及基于实测的信道参数化建模三个方面建立了一套先进的多天线宽带无线通信信道测量与建模的研究方法,并且将该方法研究应用于典型无线通信应用环境,研究获取各场景详尽的参数化信道模型,进一步探索研究了基于实测无线信道的多天线系统信道容量性能。　　 在无线信道模型理论方面,本论文提出了更为完善的多天线宽带无线信道的参数化模型——高精度“反射-散射”混合信道模型。该模型不仅包含传统信道模型所描述的直射、反射多径机理成分,而且包含宽带无线信道凸显出来的散射和衍射效应。经过实测验证,新模型可以有效提升富散射移动环境中多天线信道模型的精度,与实测结果有更好的符合度。　　 在无线信道测量方面,通过对无线信道的测量方法的研究和实践,本论文一方面研究了搭建了具有高分辨率多天线移动高速采集的信道测量平台,该平台可测量100MHz宽带信道,配合复杂天线阵列可支持数百条独立传播通道的测量,可用于捕获实际移动信道更加全面的空.时衰落信息。另一方面,针对高频段宽带信道测试难题和国家高频段通信研发需求,采用高度定向天线和矢量网络分析仪相结合,搭建了具有信道空间特征测量能力的宽带信道测量平台。该平台测量频点覆盖值20GHz,具有低实现成本、较宽的测量带宽调节范围和较广的测量频段范围等特性,十分适用于开展室内高精度高频段宽带信道测试。　　 进一步,基于高精度“反射-散射”混合信道模型理论,结合各种实际应用场景的大量实测数据研发出了基于实测的新型高精度信道建模技术,具体包括:高精度交叉估计信道建模算法,多维参数频域联合估计算法,以及散射和衍射效应统计分布参数估计算法。高精度交叉估计信道建模算法适用于处理实测多天线宽带无线信道数据的。该算法通过交叉迭代的方式,实现了对宽带无线信道中直射和反射径、散射和衍射效应这两种时域统计特性独立机理成分的分离和对应的参数估计。多维参数频域联合估计算法适用于处理宽带无线信道中直射和反射径机理成分,其在频域简化实现了多维参量联合估计。散射和衍射效应统计分布参数估计算法用于估计散射和衍射效应统计分布参数。通过采用以上提出的三种算法结合处理实测无线信道数据,可以在含噪的接收信号中提取出高精度的多天线宽带信道模型参数。该信道建模方法的提出,为LTE+、LTE-Advanced、第四代移动通信等多天线系统的研发和应用奠定了重要的基础。　　 最后,在实测无线信道模型的应用方面,本论文利用实测的无线信道模型,首次获取了上海地区典型富散射传播环境下多天线信道容量评估结果。该评估内容涵盖了室内、室外不同应用环境,各种多天线阵列配置,诸如天线单元数目、天线单元间距和天线单元极化方式。该评估结果为富散射传播环境下优化多天线系统性能、工程布设提供了重要的科学依据。