近年来,高速铁路建设在全世界范围呈高速发展趋势,高速铁路的快速发展对于高速铁路无线通信系统,既是一个机遇,也是一个巨大的挑战。随着高速铁路发展的不断加速,为了适应高速铁路环境的特殊性,并且进一步满足移动用户日益增长的通信需求,基于LTE的通信系统日益成为研究的热点,与此同时,研究高速铁路场景下的信道模型对通信系统的设计的重要性也愈加突出。本课题以此为背景,研究在高速铁路场景下无线电波的传播特点,着重讨论了无线信道参数的提取算法与无线信道建模,并在大量实际信道测量数据的基础上,通过仿真与实测数据处理得到若干典型场景的信道模型。首先,课题简要介绍了无线信道衰落特性,研究了描述信道的信道参数,分别从大尺度衰落和小尺度衰落两个方面进行了讨论,并简要介绍了关于无线信道参数估计技术和信道建模技术的发展现状,为课题后续的研究奠定了理论基础。随后,论文介绍了无线信道参数估计算法,分别分析了谱估计、参数子空间估计、确定参数估计三类常用的信道参数提取算法,就算法原理以及适用范围进行了分析,并重点研究了EM算法的改进算法—空间转换期望最大(SAGE)算法,简述了空间转换期望最大(SAGE)算法的原理、流程、对EM算法的改进以及仿真结果,优化了该算法的初始化方法,并对该算法在近场条件下的适用性进行了讨论及改进。最后,本文对课题组在城区、郊区环境下以及高速铁路沿线的实地测量数据进行了拟合与分析,在介绍了测量场景、测量系统及参数、测量方法和参数处理流程之后,建立了典型城区、郊区以及高速铁路周边山地、平原开阔地的信道模型,重点研究了路径损耗指数、阴影衰落、功率延迟分布、多径数目、K因子以及延迟线模型等参数,并结合测量场景对数据处理结果进行分析,对比总结出不同场景下电波传播的特点,为未来高速铁路通信系统的设计等提供了可信参考依据。