毫米波MIMO无线通信系统具有诸多优点,极具发展潜力和应用前景。而MIMO通信系统的性能很大程度上取决于无线信道的衰落特性,准确理解实际环境中无线信道的衰落特征,实现MIMO信道的建模,是研究和开发MIMO系统的首要问题。E波段是毫米波高频段部分且尚未充分开放应用的频率资源,该波段的传输特性及信道特征尚没有充分、可靠的模型。本文针对E波段星地环境传输特性及MIMO信道特性展开研究。本文主要研究内容如下:第一,从历史渊源、物理本质、数学模型等方面出发简要介绍MIMO无线通信系统,阐述信道的研究在MIMO无线通信技术中的重要程度,分析电波传播和信道研究之间的关系以及信道研究目标。第二,简要介绍毫米波星地传播的环境及其物理特性、电磁特性,分析不同传播环境对MIMO无线通信系统的影响。第三,针对星地环境的地形地物传输效应,进行概述性研究,分析考虑这些环境传输效应的情景。针对星地链路可能需要分析的墙体穿透损耗以及森林穿透损耗,从宏观方面给出研究方案。重点计算对流层晴空大气以及大气沉降粒子环境的传输效应,结合传输效应计算结果进行讨论,给出工程应用方面的建议。第四,在研究传输效应的基础上,结合MIMO技术特征,给出晴空大气和沉降粒子环境条件下信道矩阵系数的计算模型。以典型的通信系统参数,给出星地MIMO信道模型。针对设想的2ⅹ2星地MIMO下行链路容量进行仿真,并进行讨论。结合计算仿真结果和MIMO技术特征,对E波段星地MIMO通信系统的应用给出电波传播视角下的建议。本文的研究结果为发展E波段MIMO星地通信技术提供了理论依据和技术支持,有助于对信道的进一步理解和掌握,对工程实践提供了一定程度的借鉴,对推进毫米波MIMO星地通信技术的发展和应用具有参考价值。