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基于三维阵列流形分离技术,建立了一种天线独立的随机多输入多输出（MIMO）信道模型。将天线阵列的导向矢量进行球谐基函数展开,实现了天线阵列和无线传播环境的分离。对分离出的无线传播环境部分单独进行基于空间相关性的统计建模,得到了一种天线独立的解析MIMO信道模型。所建模型可方便用于MI-MO系统性能评估与分析设计。以圆柱阵列和球阵列为例,仿真验证了新模型的正确性和有效性。