移动通信技术是影响社会高速发展的重要力量。在多天线领域的革新方面,多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统极大地提升了通信系统的性能;在智能运输系统(Intelligent Transportation System,ITS)的成就中,车辆到车辆(Vehicle-to-Vehicle,V2V)通信实现信息交互,具有重要研究价值。V2V通信受街区环境影响较大,不稳定因素较多,与传统信道相比,信道模型具有独特的属性。考虑现有模型尚未完善,本文重点研究了 V2V场景下的MIMO信道模型,对基于几何的信道模型建立方案进行了深入分析和推导。本文所做的主要工作如下:1)针对车辆场景下多天线通信散射环境复杂等特点,研究了 V2V信道建模方法,提出了一种基于几何的MIMO信道模型。该信道模型由双环模型和半椭球模型组合而成,通过在收发端配置均匀平面阵列天线,表征球面波效应。在该模型中,双环模型和半椭球模型表面上分布着静止散射体,收发端所在的椭圆平面内分布着移动散射体。同时结合直射路径(Line-of-Sight,LoS)分量和非直射路径(Non-Line-of-Sight,NLoS)分量,推导了信道冲激响应。此外,基于有限离散的到达角假设,应用散射体有限近似方案,优化了时空相关函数的求解。最后通过仿真平台搭建,对信道的时空相关性进行了仿真和分析,结果显示所提出的几何模型能够很好地对V2V MIMO无线信道进行模拟。2)针对V2V场景下MIMO信道移动性较强等特点,研究了信道的非平稳特性,提出了一种基于可见区域划分和二次散射的几何V2VMIMO信道模型。在该模型中,收发两端具有双端移动性,双环上分布着移动散射体,半椭球表面分布着静止散射体。同时结合直射路径分量、通过各散射体的单次散射分量和通过双环散射体的二次散射分量,对信道冲激响应进行了推导。针对信道在时间轴的非平稳性推导了多普勒频移等时变参数,针对阵列轴的非平稳性应用了可见区域划分方案,对无效散射路径进行了筛除。最后通过仿真模拟对所提出的信道模型进行了分析和评估,结果表明所提出的方案能够很好地表征信道的非平稳特性。