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4G无线通信系统通过多输入多输出（multiple input multiple output，MIMO）技术及增加信号带宽来获得高的系统吞吐量．MIMO的性能很大程度上取决于真实信道的传播环境，利用能模拟真实信道传播环境的信道仿真仪进行空中测试，可以在实验室环境下验证MIMO系统性能．为了更好地进行宽带MIMO系统性能的测试，设计了一种针对宽带MIMO的信道仿真仪，利用压缩感知实现宽带模拟信号采样．为降低仿真高阶MIMO时的计算复杂度，采用了频域实现方法．