随着移动用户的增多、移动业务的丰富,信道容量的不足成为阻碍移动通信发展的绊脚石,影响信道容量的主要原因在于频带的短缺,因此能够提高频谱利用率的技术,成为研究的重点。因而多入多出信道通过空间复用、分集增益和波束成形等技术,能够大大提高频谱利用率的优点,成为LTE通信系统的核心技术之一。为了更好的提升信道容量和提高系统性能,必须充分了解多入多出无线信道的特征,因此对多入多出信道的参数(如到达角等)估计算法和信道建模的研究是非常有必要的。本课题以此为背景,围绕无线信道特性、信道参数估计和信道建模三个方面展开了研究：首先,课题研究了无线信道衰落特性,包括大尺度衰落和小尺度衰落,并分析了衰落的成因以及可能对通信系统造成的影响,为课题后续的研究奠定了理论基础。随后,课题研究了MUSIC、ESPRIT、SAGE信道参数估计算法原理；仿真比较了MUSIC和ESPRIT算法的性能；基于WINNER II仿真平台,仿真分析了速度等因素对SAGE算法性能的影响,仿真结果证明了SAGE算法在高速环境下的可用性。最后,课题针对高速铁路场景的信道建模提出了思路,并基于标准模型WINNER Ⅱ对高速铁路场景的信道相关性进行了仿真分析；提出了车辆到车辆的双环模型以及车辆到车辆环境下的T型路口信道模型,并对两种模型的相关性进行了研究分析,给出了仿真结果。