随着中国高速铁路的快速发展,现有的高速铁路移动通信技术已经完全不能满足日益增长的需求。基于TD-LTE的4G通信技术利用其高带宽、广覆盖、低功耗、大容量的优势,能够实现高速铁路的无缝接入,很好地提升用户体验。本论文依托于国家重大科技专项课题(课题名称:基于TD-LTE的高速宽带通信的关键技术研究与应用验证),主要任务是研究高速铁路环境下MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)信道测量、数据处理和分析、信道模型建立和模型验证与仿真。研究基于GSCM(Geometry-based Statistical Method,几何随机统计方法)和射线跟踪技术(Ray Tracing Technique)的建模方法,提出了通过实地测量的MIMO信道模型,并且通过仿真验证了模型的正确性。该模型是经过平原、山地、高架桥、城区四种场景的实地测量,得到了大尺度和小尺度参数分布,例如AoA(Angle of Arrival,到达角)、AoD(Angle of Departure,离开角)等角度扩展参数,DS(Delay Spread,时延扩展),DFS(Doppler Frequency Shift,多普勒频偏)等频率扩展,K因子等。然后通过对国际通用标准信道模型(如WINNER II、SCME等)的研究,采用国际标准的建模方法,结合我国特殊的高铁场景,搭建了适用于高速铁路环境的信道模型。本论文对多普勒功率谱的仿真来分析多普勒频偏对信号接收功率的影响,对时域衰落的仿真分析了无线信号受到信道时变特性的影响呈现出的莱斯衰落特性,对信道容量的仿真分析了 MIMO技术的引入对高速铁路无线信道吞吐量的提升质量,对误码率的仿真分析了高铁信道对信号传输质量的影响。以上仿真分析用来对高铁信道进行更准确的描述和验证高铁信道模型的正确性。