多输入多输出技术（MIMO）作为下一代无线移动通信的关键技术，充分利用空间、时间和频率分集使无线传输的速率和质量大大提高。近年来，由于能有效地降低MIMO系统中天线间的相关性，在有限的空间内增加收发天线个数从而有效增加MIMO信道容量，极化天线技术在MIMO系统中的应用受到越来越广泛的关注。在对极化MIMO系统进行理论或仿真分析时，精确的极化MIMO信道模型必不可少。在信道模型中包含极化特性也成为MIMO信道研究中的热点方向。在本文中，对几种常见MIMO信道模型进行了仿真比较，对极化MIMO信道的建模过程进行了分析，并利用信道模型仿真分析了不同环境下极化MIMO系统的性能，另外还进行了一些信道实测方面的工作。 本论文的主要工作包括：在第二章中对以3GPP SCM模型为代表的物理型模型和以Kronecker模型、联合相关模型为代表的统计型模型进行了分析和仿真比较，重点研究了Kronecker模型在适用环境上的局限性以及联合相关模型能量耦合矩阵的分布情况：在第三章中提出了一种极化离散物理模型的建模方法，并基于该模型仿真分析了考虑三种基极化方向时的信道容量曲线。另外在极化条件下再次比较了第二章中介绍的几种信道模型的差别；在第四章中，研究了极化对信道容量和相关性的影响，通过仿真给出极化适用的环境以及极化天线的最佳配置方式；最后在第五章中在室外MIMO信道实测的基础上比较了Kronecker和联合相关两种模型的准确性，并给出了室内MIMO信道测量简易平台的系统框图及测量步骤。