多输入多输出(MIMO)技术是无线通信技术发展的一次重大飞跃，它能够突破无线频率资源限制，大幅度提高无线通信系统效率，被认为是无线通信技术的未来发展方向。然而，MIMO技术也彻底打破传统的无线通信模式，它要求系统使用多个发射和接收天线同时同频地发射和接收数据，使得无线通信系统结构、分析方法、调制、编码、信道估计、检测和多址方式等各个方面面临挑战。本文在国内外相关研究工作的基础上，针对MIMO信道容量理论以及功率分配算法进行深入研究。首先分析MIMO信号与信道模型以及数种典型恒定信道参数系统的容量，推导出一个简单的不包含多次求导和无穷积分的信道容量计算公式，并根据此公式分析高信噪比条件下的信道极限容量。其次分析空间相关性对信道容量的影响，进一步推导出多径间相关性对信道容量的影响。最后重点讨论注水功率分配算法以及其他自适应功率分配算法，提出一种可在实际环境中使用的满足误码率上限的功率分配算法。