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MIMO技术能够突破香农容量公式的限制，在不增加传输带宽和发送功率的的情况下成倍的提高信道容量，然而，MIMO系统的这一性能优势很大程度上依赖于所处的无线传播环境，因此在对MIMO技术进行研究和应用时，建立一个能够体现MIMO信道衰落特性的信道模型是至关重要的。本文围绕无线信道的基础理论和信道建模理论展开，针对MIMO信道建模进行了研究，主要内容如下：
(1)在二维SCM模型的基础上，提出了新的三维MIMO信道模型，推导出了三维MIMO信道模型的信道系数表达式。新的三维MIMO信道模型以SCM模型为基础，综合考虑了基站端和移动台端电波离开角和到达角的三维特性，以及俯仰角扩展的分布特性，能够更加精确的仿真高楼密集区域等特定传播环境。
(2)在新的三维MIMO信道模型的基础上，分析了天线的极化特性，将多维极化天线引入模型中，推导出了基于极化天线的MIMO信道模型的信道系数表达式，为采用多维极化天线配置的MIMO信道的仿真提供了有效方法。
(3)利用MATLAB对新的三维MIMO信道模型进行了仿真，并对可辨路径，时延扩展，角度扩展，阴影衰落等参数进行了分析，仿真结果与理论结果能够很好的吻合，由此验证了模型的有效性。并利用新的三维MIMO信道模型，对各种情况下的信道容量进行了MATLAB仿真，分析了各因素对信道容量的影响，得到的结论与MIMO信道容量理论相符，由此也验证了模型的有效性。