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多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术是实现未来高速宽带无线INTERNET接入网的关键技术之一,在第三代(3rd Generation, 3G)及三代以后(Beyond 3rd Generation, B3G)的移动通信系统中有着广阔的应用前景。然而,与常规单天线收发通信系统相比,MIMO中多天线的应用面临大量有待研究的问题。MIMO通信的性能很大程度上取决于无线信道的衰落特性。故需要对无线MIMO衰落信道的建模与仿真技术进行研究,建立便于描述的无线衰落信道模型。本文以此为契机,围绕新一代无线通信中的MIMO信道建模这一主题,对MIMO信道模型与信号相关性,MIMO性能的影响以及MIMO仿真数据分析等方面进行了系统而细致的研究。本文的研究内容与主要贡献可以分为五大层次:第一部分,首先介绍了本文的研究背景和意义,简单回顾了目前无线MIMO技术在研究和应用方面己取得的一些进展,同时也指出了目前存在的一些主要问题,诸如:针对各种复杂的无线衰落信道环境,如何更有效地利用MIMO通信结构抗多径衰落、增加数据速率和提高系统容量?第二部分,分析MIMO信道建模。针对衰落MIMO信道的二维与三维信道模型展开研究,拓展MIMO信道建模领域的研究:(1).阐述了SISO信道到MIMO信道的演变,以及MIMO信道各参数;(2). MIMO无线信道模型的分类,以及现有的一些典型信道模型。第三部分通过结合了Nakagami仿真方法,对具有该衰落特性的窄带MIMO信道进行建模,证明了Nakagami模型对拟合不同衰落环境下的MIMO信道具有较好的适用性。第四部分研究了一种包含小尺度衰落、相对路径衰落和阴影衰落的改进室内MIMO信道模型,考虑室内人员的流动性,并对模型的性能进行了预测。实验的结果验证了提出模型的性能。第五部分对一些空时信道模型进行研究。根据发射信号的离开角及扩展角、接收信号的到达角及扩展角、功率方位谱和多普勒谱,建立了一个MIMO信道仿真平台,并分析了空间相关性对MIMO性能的影响。本文对新一代无线通信中的MIMO信道建模研究表明,它们对于实现大容量与高可靠的无线通信具有重要意义。