确定一个无线通信系统，首先必须分析该无线通信系统的信道特征。之所以需要对信道特征进行分析和建模，一方面因为信道特征决定了信道的容量，即单位功率所能达到的传输速率；另一方面，通信系统中的编解码、调制解调和各种接收技术等通信模块都是针对特定的信道特征来进行设计的。所以，无线信道的特征分析和相应的数学模型的建立对进一步的研究和仿真非常重要。因此研究MIMO技术时必须先考虑它的信道模型，实现MIMO系统实际增益的关键就在于建立更准确的信道模型。
假定一个点对点的MIMO系统有nT个发射天线，nR个接收天线。系统如下图所示。
图 MIMO系统框图
用nT×1列矩阵男表示每个符号周期内的发射信号，其中第i个元素xi表示第j个天线的发射信号。发射信号的协方差矩阵为
代表取均值；Hx表示矩阵y的厄米特（Hermitian）转置矩阵。我们假设发射功率受限，不论发射天线nT为多少，总的功率为P，这可以表示为
tr（A）代表矩阵A的迹，通过对A的对角元素求和得到。如果各天线上的发射功率相等，均为P／n，，这时发射信号的协方差矩阵为
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