MIMO空时处理系统涵盖了信息论、通信理论和信号处理理论,信息理论证明MIMO技术可使信道容量得到大幅度提升,空时编码技术能在时域和空域进行编码以达到信道容量极限。MIMO无线系统的各种算法性能与信道特性有着密切关系,本文从信道模型研究入手,对各种MIMO关键技术进行了分析和研究。论文首先分析了信道空时频色散模型,给出了MIMO空域相关信道模型,以及标准中的SCM和SUI MIMO信道模型。论文还研究了确定性信道容量、遍历容量和中断容量公式,仿真分析了空域相关、交叉极化等因素对信道容量的影响。基于MIMO信道模型,论文研究了空时块码和空时格玛在不同信道条件下的性能,并对其进行了分析比较；论文研究了BLAST分层空时结构,仿真研究了不同检测方法以及不同信道下的性能。对于带预编码MIMO系统,论文仿真分析了单用户线性SVD预编码、非线性THP预编码和多用户对角信道反转预编码在不同信道下的性能。另外论文仿真分析了不同天线选择算法对信道容量影响。