MIMO技术杂谈

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浅谈mimo技术

浅谈mimo技术

浅谈MIMO技术一、MIMO技术的概念MIMO用于通信系统的概念早在20世纪70年代就有人提出,但是对无线移动通信系统MIMO技术产生巨大推动的奠基工作则是20世纪90年代由AT&T(Am erican Telephone& Te legraph Company,美国电话电报公司)Bell实验室学者完成的。

1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量。

1996年Foshini给出了一种MIMO处理算法——D- BLAST(Diagonal- BLAST,对角BLAST)算法,1998年Tarokh等讨论了用于MIMO的空时码,1998年Wolinansky等采用V-BLAST(Vertica l-BLAST,垂直BLAST)算法建立了一个MIMO实验系统,在室内试验中达到了20bps/Hz以上的频谱利用率,这在普通系统中是极难实现的。

这些工作引起了各国学者的极大注意,并使得MIMO的研究得到了迅速发展。

多输入多输出(MIMO)技术是指在发射端和接收端分别使用多发射天线和接收天线,信号通过发射端的和接收端的多个天线传送和接收,从而改善每个用户得到的服务质量(误比特率或数据速率)。

而传统的通信系统是单进单出( Single- InputSing le-Output SISO)系统,基于发射分集和接收分集的多进单出(Multiple-Input Single- Output MISO)方式和单进多出( Single-InputMultiple-Output SIMO)方式也是MIMO的一部分。

二、MIMO技术的研究现状作为无线高速数据传输的关键技术——MIMO,其理论、性能、算法和实现的各方面均被各国学者广泛地进行着研究。

在MIMO系统理论及性能研究方面已有一批文献。

这些文献已涉及相当广泛的内容,但是由于无线移动通信MIMO信道是一个时变、非平稳多输入多输出系统, 尚有大量问题需要研究。

MIMO无线移动通信系统关键技术研究

MIMO无线移动通信系统关键技术研究

MIMO无线移动通信系统关键技术研究MIMO无线移动通信系统关键技术研究随着移动通信技术的快速发展,人们对高速、高容量的无线通信需求日益增加。

多输入多输出(MIMO)技术作为一种有效提高无线通信性能的关键技术逐渐受到广泛关注。

本文针对MIMO无线移动通信系统中的关键技术进行研究探讨。

首先,多天线技术是MIMO系统的基础。

传统的无线通信系统一般采用单天线进行通信,而MIMO系统利用多天线同时发送和接收信号,从而大大提高了信号传输的可靠性和速率。

在MIMO系统中,发射端和接收端配备多个天线,通过分别发送和接收多个信号流,可以充分利用多径传播中的空间分集和多路径增益,从而提高信号质量。

因此,多天线技术是实现MIMO系统的关键。

其次,空时编码技术是MIMO系统中的一项重要技术。

空时编码技术通过在不同的天线上编码不同的信号,并且合理组合成一个空时码字进行传输。

距离接收端越远的信号会经历更多的多径传播效应,容易受到更多的干扰,而多天线的应用可以通过编码和解码过程中的信号处理技术减少干扰并提高系统的性能。

在MIMO系统中,采用空时编码技术可以通过编码矩阵的设计,使多天线之间相互独立,从而实现多用户同时传输的要求。

另外,使用智能天线技术也是MIMO系统中的一项重要技术。

智能天线是指具有信号处理和调度功能的天线单元,可以通过其自身对通信环境的感知和信息处理来优化系统性能。

智能天线可以根据当前通信环境的特征自适应地选择最佳的天线配置和信号传输方式,从而提高系统的容量和覆盖范围。

此外,空间分集技术也是MIMO系统中的一项关键技术。

空间分集技术利用多个天线分别接收多条独立的信号,通过信号处理技术在接收端进行合并处理,从而减少信道传输过程中的信号衰落和干扰,提高信号的可靠性和传输速率。

在实际应用中,空间分集技术可以通过引入码间交织和空间多路复用等技术手段,进一步提高系统的性能。

最后,MIMO系统中的信号检测技术也是至关重要的。

移动通信的MIMO技术

移动通信的MIMO技术

移动通信的MIMO技术移动通信技术一直在不断发展和演进,以满足用户对更高速、更可靠的通信需求。

多输入多输出(MIMO)技术作为其中一种重要的发展方向,其在提高通信性能和增强信号覆盖方面具有显著优势。

本文将对MIMO技术的原理、应用和未来发展进行探讨。

一、MIMO技术的原理MIMO技术利用多个天线进行数据传输和接收,通过同时传输多个数据流,提高信号传输速率和系统容量。

其基本原理是利用多个天线在发射端同时发送不同数据流,接收端的多个天线则同时接收这些数据流,并通过解调和复合技术还原出原始信号。

通过利用天线之间的空间多样性和分集增益,MIMO技术可以有效提高系统的吞吐量、抗干扰能力和信号覆盖范围。

二、MIMO技术的应用1.无线局域网(WLAN):MIMO技术已广泛应用于Wi-Fi网络中,通过增加天线数量和使用多个频段,可以提高网络的传输速率和覆盖范围,为用户提供更稳定、更快速的无线接入体验。

2.移动通信:MIMO技术在4G LTE和5G移动通信标准中得到了广泛应用。

通过利用多个天线进行空间复用和频谱复用,可以提高系统的峰值传输速率,降低信道干扰,提升用户体验和网络容量。

3.无线电广播和电视:MIMO技术在无线电广播和电视传输中也有应用,通过使用多个天线发送和接收信号,可以提高信号的覆盖范围和质量,减少信号受阻和衰减的影响,提升音视频传送的效果。

4.车联网:MIMO技术在车载通信中也有应用,通过利用车载天线进行信号传输和接收,可以提升车联网系统的可靠性和传输速率,支持高速移动环境下的数据传输和车辆间通信。

三、MIMO技术的进一步发展1.大规模MIMO:大规模MIMO是MIMO技术的一种演进形式,通过进一步增加天线数量和采用更高级的信号处理技术,将可以实现更高的信号传输速率和更强的抗干扰能力。

大规模MIMO将在未来的5G和6G通信系统中得到广泛应用。

2.智能反馈技术:智能反馈技术是指通过对信道状态信息进行精确测量和预测,并将其作为反馈信号发送到发射端,以实现更高效的MIMO数据传输。

MIMO技术在无线通信中的性能分析及优化方法研究

MIMO技术在无线通信中的性能分析及优化方法研究

MIMO技术在无线通信中的性能分析及优化方法研究无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

传输大量数据和提供高速网络连接的需求日益增长,因此需要更高效可靠的通信技术来满足这些需求。

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术作为一种先进的无线通信技术,已经被广泛应用于各种领域,包括移动通信、无线局域网和无线传感器网络等。

本文将对MIMO技术在无线通信中的性能分析以及优化方法进行深入研究,以探索如何提高无线通信的性能和可靠性。

首先,我们将对MIMO技术的基本原理进行介绍。

MIMO系统利用多个天线进行信号的发送和接收,通过空间上的多样性来提高信号的可靠性和传输速率。

MIMO系统中的多个发送和接收天线之间可以实现多路径通信,从而提供多样化的信道传输环境。

多天线之间的独立性使得MIMO系统具有抗信道衰落、抗干扰和提高频谱效率的优势。

其次,我们将分析MIMO技术的性能。

MIMO系统的性能评估主要包括误码率、信噪比和容量三个指标。

误码率是衡量信号传输过程中出现错误的概率,低误码率意味着更可靠的传输。

信噪比是信号的功率与噪声功率之比,用于衡量通信系统的性能。

容量是指单位时间内传输的最大比特数,也可以看作是系统的数据传输速率。

通过对这些指标的分析,我们可以评估MIMO技术在无线通信中的性能。

接下来,我们将探讨优化MIMO系统性能的方法。

目前,有许多方法可以用于提高MIMO系统的性能和可靠性。

首先,天线选择是一种简单而有效的方法,通过优化天线选择方案,选择合适数量和合适位置的天线,可以大大提高系统的性能。

其次,空时块编码(STBC)和空时码(STC)是一种常用的编码技术,通过编码多个信号以提高信号的可靠性。

此外,利用智能天线和自适应调制技术也可以有效地提高MIMO系统的性能。

最后,我们将探讨MIMO技术在实际应用中的一些问题和挑战。

尽管MIMO技术具有很多优势,但在实际应用中还存在一些问题。

通俗易懂的MIMO技术简介3篇

通俗易懂的MIMO技术简介3篇

通俗易懂的MIMO技术简介第一篇:什么是MIMO技术?MIMO技术全称Multiple Input Multiple Output,中文翻译为“多输入多输出”,是一项近年来日益受到重视的无线通信技术。

简单来说,MIMO技术就是利用多个天线进行数据传输和接收,从而提高无线通信系统的可靠性和吞吐量。

MIMO技术的发展始于上世纪90年代,当时是由于无线通信系统中的多径效应导致信号传输质量下降,而MIMO是通过一定的技术手段来利用多个信道进行信号传输和接收,从而提高系统的性能表现。

在传统的单天线系统中,信号只能通过一个天线进行传输和接收,如有多径效应或者干扰等问题出现,就会影响信号的传输和接收质量。

而在MIMO系统中,可以利用多个天线同时进行传输和接收,从而提高了系统的可靠性和吞吐量,降低了误码率和传输延迟。

MIMO技术不仅适用于无线通信系统,也可以应用于Wi-Fi、蓝牙、雷达等领域,既能提高系统的性能表现,也可以降低功耗和成本。

随着5G时代的到来,MIMO技术将会得到更加广泛的应用和发展。

第二篇:MIMO技术的原理和实现方式MIMO技术的实现基于两个基本概念:时空编码和空间复用。

其中,时空编码是指将数据信号与多个天线传输的信号进行编码,以此提高传输的可靠性和吞吐量;空间复用是指在多个天线上进行数据的同时传输,以此提高系统的吞吐量和信号质量。

时空编码主要有两种方式:空时块码(STBC)和空时分组码(STGC)。

其中,STBC是在时间和空间两个方向进行数据编码,以此提高传输可靠性,适用于多径效应较强的无线环境;STGC则是在时间和频域两个方向进行数据编码,以此提高传输速率,适用于高速无线通信环境。

空间复用技术则主要有两种方式:空分多路复用(SDM)和空时多路复用(STDM)。

其中,SDM是通过将数据进行分割,然后分别发送到多个天线上,以此提高系统的吞吐量;STDM则是通过将不同的数据序列分成多个时间片段,在不同天线上传输,以此降低多径效应和干扰对系统的影响。

无线通信中的MIMO技术研究与应用

无线通信中的MIMO技术研究与应用

无线通信中的MIMO技术研究与应用在当今科技日新月异的时代,无线通信技术也在不断的发展和完善,为我们的生活带来了太多的便利和创新。

其中,MIMO技术作为一种在无线通信领域中的重要技术,其研究与应用也越来越广泛,为无线通信技术的发展提供了很多的潜力。

一、 MIMO技术概述MIMO是多输入多输出的简称,在无线通信中,它是指利用物理空间中的多径效应,在一定的频带宽度下,通过多个天线和多个接收机之间传输信息的技术。

在MIMO系统的系统设计中,它与其它多种技术如频率复用和编码一起使用,以实现更高的数据速率和较少的误码率。

由于MIMO技术的创新性和有效性,它被广泛应用于卫星通信、移动通信、无线电视、家庭局域网和无线网络等领域。

二、 MIMO技术的原理在MIMO系统中,网络的发射端和接收端都拥有多个天线,用于接收和发射信息。

通过不同的信道传输经过编码的多个信息流,并在接收端重新组合到一起,以实现更高的质量和速率。

这样的好处在于,它可通过使用空间多门技术来利用信道空间,通过平凡的PAM(脉振调制)或者QAM(码振调制)技术,达到多倍的速率提升。

三、 MIMO技术的发展历程MIMO技术的发展是始于20世纪90年代一些研究团队推出的一些传输理念的发展。

在1993年,卡尔罗林斯卡科技院的Andrea Goldsmith首先针对单天线的接收来研究宽带通信。

因为在单天线系统中,随着用户占用更多频率范围,噪声也会相应地增长,这激发了人们对MIMO的开发。

2001年,最早的标准通过了IEEE 802.11a,从而推动了MIMO的应用和发展。

四、 MIMO技术的应用1、移动通信作为一种无线通信领域的重要技术,MIMO技术被广泛应用于移动通信领域。

采用MIMO技术的移动通信系统,可以大大增强覆盖面,提高数据传输速率,提升系统的可靠性和性能,从而实现更高效、稳定的无线通信。

2、无线局域网应用MIMO技术的无线局域网,可为室内场景带来更加稳定、高速、宽广的通信,从而更好的支持企业内部、校园等场景内部的高速数据传输、视频流传输等应用。

MIMO无线技术的研究现状与发展趋势

MIMO无线技术的研究现状与发展趋势

MIMO无线技术的研究现状与发展趋势MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)无线技术是一种利用多个天线实现的无线通信技术,可以显著提高无线通信系统的容量和性能。

在过去的几十年中,MIMO技术得到了广泛研究和应用,并在诸多无线通信标准中得到了采用。

本文将介绍MIMO无线技术的研究现状以及未来的发展趋势。

MIMO技术最早在20世纪90年代初被提出,并在当时被用于实现高速无线数据传输。

之后,MIMO技术经过了不断的研究与发展,成为了当前无线通信领域的重要技术之一、目前,MIMO技术已被广泛应用于Wi-Fi、LTE、5G等无线通信标准,并取得了显著的性能改善。

MIMO技术的研究现状主要体现在以下几个方面:首先,MIMO信道建模与预测是MIMO技术研究的基础。

由于MIMO信道具有复杂的时空特性,精确的信道建模对于系统设计和性能分析至关重要。

目前,研究人员通过实测数据和仿真模型,不断改进MIMO信道建模的准确性和适用性,并提出了许多新的信道预测算法。

其次,多用户MIMO(MU-MIMO)是当前MIMO技术研究的热点之一、传统的MIMO技术主要关注点是单个用户的数据传输,而MU-MIMO技术则可以同时服务多个用户,大幅提高系统的容量和效率。

目前,研究人员通过联合传输、干扰管理和波束成形等技术,不断提升MU-MIMO系统的性能。

另外,基于大规模天线阵列的MIMO技术也受到了广泛的关注。

大规模天线阵列可以提供更多的自由度,进一步增加系统的容量和抗干扰性能。

研究人员正在探索如何设计高效的天线阵列、解决天线之间的互相干扰以及实现低成本的天线封装等问题。

此外,MIMO技术在无线通信系统中的定位与导航应用也受到了研究人员的关注。

通过利用MIMO信道的多路径传输特性,可以实现高精度的室内定位和导航,为人们的生活带来更多便利。

未来首先,随着5G技术的快速发展,MIMO技术在5G系统中将得到更广泛的应用。

浅谈MIMO技术汇总

浅谈MIMO技术汇总

浅谈MIMO技术一、MIMO简介MIMO(Multiple—Input Multiple—Output)即是多输入多输出技术,是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,信号通过发射端和接收端的多个天线传送和接收,从而改善每个用户的服务质量(误比特率或数据速率)。

MIMO系统根据收发两端天线数量,相对于普通的SISO(Single—Input Single-Output)系统,MIMO还可以包括MISO(Multiple-Input Single-Output)系统和SIMO(Single-Input Multiple-Output)系统.MISO系统SIMO系统1.MIMO的发展历史实际上多进多出(MIMO)技术由来已久,早在1908年马可尼就提出用它来抗衰落.在70年代有人提出将多入多出技术用于通信系统,但是对无线移动通信系统多入多出技术产生巨大推动的奠基工作则是由AT&TBell实验室学者完成的。

1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量;1996年Foshinia给出了一种多入多出处理算法—-对角—贝尔实验室分层空时(D-BLAST)算法;1998年Tarokh等讨论了用于多入多出的空时码;1998年Wolniansky等人采用垂直-贝尔实验室分层空时(V—BLAST)算法建立了一个MIMO实验系统,在室内试验中达到了20bit/s/Hz以上的频谱利用率,这一频谱利用率在普通系统中极难实现。

这些工作受到各国学者的极大注意,并使得多入多出的研究工作得到了迅速发展。

至2010年年底,IEEE数据库收录该领域的研究论文已达上万篇,从MIMO无线通信技术的理论研究到实验验证,再到商用化的各个方面。

目前,国际上很多科研院校与商业机构都争相对MIMO通信技术进行深入研究。

2.MIMO 技术特点随着无线通信技术的快速发展,频谱资源的严重不足已经日益成为遏制无线通信事业的瓶颈。

无线通信技术中的MIMO技术研究

无线通信技术中的MIMO技术研究

无线通信技术中的MIMO技术研究随着移动设备的普及和5G网络的建设,人们对无线通信技术的需求越来越大。

MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)技术是一种被广泛应用于无线通信中的技术,它通过使用多个发射天线和多个接收天线,来在有限的频谱资源上提高无线数据传输的容量、覆盖范围和可靠性。

本文将探讨MIMO技术的发展历程、研究现状和未来发展方向。

1. 发展历程MIMO技术的发展始于1996年,当时美国高通公司的Andrea Goldsmith提出了使用多个天线进行数据传输的想法,并在1998年提出了MIMO的概念。

2003年,第一个商用MIMO系统出现,即索尼的"空间时间编码多极化"(STC-MIMO)技术。

2004年,IEEE 802.11n无线局域网标准正式发布,支持MIMO技术,推高速和高容量的无线通信。

自此之后,MIMO技术在通信领域得到了广泛应用。

2. 研究现状MIMO技术的特性是在有限的频谱资源中提供更高的速率、更强的干扰抗性。

这也是许多国内外研究人员进行MIMO技术研究的主要方向。

当前,MIMO技术的研究方向主要分为两个方面:一是进一步发掘MIMO技术的能力和潜力,如通过码本优化、全波束成形和增强信道状态信息等手段,提高MIMO技术的系统性能。

另一个方向是将MIMO技术作为一种核心技术融入其他领域,如室内多输入多输出(IMIMO)和无人机通信系统等。

以下是几个目前研究重点方向的介绍。

(1)全波束成形技术全波束成形技术(Full Dimensional MIMO, FDMIMO)是一种超大规模MIMO技术,它利用大量的天线和频段资源,在三维空间内生成立体波束。

在高速运动的场景下,FDMIMO系统能够快速捕获信号,避免因运动造成的信号弱化和相位失真等问题,使通信更加可靠。

同时,FDMIMO技术还可以提供更大的数据传输容量,适用于高速无线网络和虚拟现实等场景。

基于MIMO的无线通信技术研究

基于MIMO的无线通信技术研究

基于MIMO的无线通信技术研究随着科学技术的不断发展,人们对于无线通信技术的需求越来越高,而基于MIMO的无线通信技术就是一种比较流行的技术方案。

本文将对这种技术方案的原理、优势以及应用进行深入探讨。

一、基于MIMO的无线通信技术的原理首先,MIMO是多输入多输出的缩写,指的是在无线信道中使用多个天线进行信号传输与接收。

MIMO技术绕开了传统通信中固有的坑洼与不稳定性。

通过使用多个天线,MIMO技术使传输速率更快、数据传输更可靠。

当一个数据信号达到获得接收器的时候,MIMO技术使用多个天线对信号进行多次反射,产生了多个虚拟天线,这些天线在不同的频率和相位上发送数据,这进一步提高了传输速率和数据容量。

利用多个天线的协同工作,MIMO技术可以实现更多的传输路径和更高的传输效率,从而实现准确、快速的无线数据传输。

二、基于MIMO的无线通信技术的优势基于MIMO的无线通信技术具有以下优势:1. 提高数据容量:基于MIMO的无线通信技术通过多个天线之间的协同工作,可以提高数据容量,从而更好地满足用户的需求。

2. 提高传输速率:基于MIMO的无线通信技术可以同时使用多个天线传输和接收数据,从而极大地提高了传输速率,进行更快速的数据传输。

3. 提高通信质量:基于MIMO的无线通信技术可以利用多个天线之间的协同工作,提高通信信号质量和数据传输的可靠性。

4. 实现更安全的数据传输:基于MIMO的无线通信技术可以对传输数据进行加密,从而保护数据的安全性,使其难以被非法盗取。

三、基于MIMO的无线通信技术的应用1.视频传输:基于MIMO的无线通信技术具有更高的数据传输速率和更好的通信质量,适用于实时视频传输,如监控系统、网络会议等。

2.物联网:基于MIMO的无线通信技术可以实现物联网中大规模设备的互联和信息传输,从而实现智能家居、智慧城市等。

3. 无线宽带接入:基于MIMO的无线通信技术可以提高无线宽带的传输速率和覆盖范围,从而为用户提供更快更稳定的上网体验。

无线通信系统中的MIMO技术

无线通信系统中的MIMO技术

无线通信系统中的MIMO技术MIMO技术(Multiple-Input Multiple-Output)是无线通信系统中的一项重要技术。

它利用多个天线来同时传输多路信号,可以提高无线信号的传输速率和信道的容量,从而提高了无线通信的性能。

本文将就该技术的原理、发展、应用等方面进行分析和探讨。

一、MIMO技术的原理MIMO技术中,发送器和接收器分别拥有多个发送/接收天线,并通过信道中的多个传播路径传输多路信号。

由于各路径存在不同的传播特性,因此单独的一条路径无法传送足够的信息。

但是通过利用多个天线同时传输多路信号,可以在不增加带宽的情况下,提高了无线系统的总吞吐量。

MIMO技术的实质是空间复用(Spatial Multiplexing)技术,即通过多个天线在空间上选择不同的信道,将多路信号同步传送到接收机。

二、MIMO技术的发展历程早在20世纪70年代,学者们就已经研究并提出了MIMO技术的理论。

但是由于当时通信领域的技术和设备并不完善,导致MIMO技术无法广泛应用。

随着通信技术的提高,越来越多的学者开始将MIMO技术应用于实际无线通信中。

到了21世纪初,MIMO技术得到了广泛的研究和应用。

2003年,国际电信联盟(ITU)就开始研究推广MIMO技术,因为MIMO技术可以显著提高WiFi, UMTS, CDMA2000, LTE等无线通信系统的性能。

不仅如此,MIMO技术还得到了IEEE、3GPP、4G LTE等国际电信组织的认可和推荐,成为LTE、WCDMA等无线通信标准之一,并应用于WiFi、宽带无线接入(WiMAX)、行动通信等领域。

三、MIMO技术的应用MIMO技术已经广泛应用于当前的无线通信系统中,其中最典型的应用是在WiFi和4G LTE网络中。

在无线局域网中,MIMO 技术可以提高Wi-Fi网络的覆盖范围和速度,同时提高用户接收到的数据质量和减少信道多径效应。

在4G LTE网络中,MIMO技术可以提高网络的容量和频谱效率,从而提高数据传输的速度和质量。

宽带通信中的MIMO技术及其应用

宽带通信中的MIMO技术及其应用

宽带通信中的MIMO技术及其应用一、概述随着无线通信中频率资源的不断增加,为了满足高速数据传输的需求,多天线系统已经成为了一种有效的解决方案,MIMO技术正是其中之一。

MIMO技术可以大幅度提高无线信号的可靠性和响应速度,极大地推进了宽带通信的发展和进步。

本文将对MIMO技术进行详细的介绍和探讨。

二、MIMO技术原理MIMO是Multiple-Input Multiple-Output的缩写,即多输入多输出技术。

在传统的无线通信中,所谓的天线就只是一根天线,负责接收或者发送数据,而MIMO技术中,则是采用多个天线来同时传输和接收数据。

根据MIMO技术的原理,可以把信道变成多个独立的子信道,从而提供更多的传输容量和更高的频谱效率。

而这一过程中所需要的信息则来自于多个发射天线和接收天线之间的独立信道,通过这一方式可以大大增加无线信号的稳定性和可靠性,同时也可以提高无线通信的速度和容量。

三、MIMO技术应用MIMO技术在现代通信中的应用非常广泛,以下是几个典型的应用场景:1. Wi-Fi技术Wi-Fi技术是最早采用MIMO技术的应用之一。

Wi-Fi路由器通常都使用多个天线进行发射和接收数据,可以大幅度提高用户在Wi-Fi环境下的上网速度和稳定性。

2. 4G LTE技术4G LTE技术也是常用的MIMO应用,4G LTE基站中通常都会配备多个天线用于发射和接收数据,可以提高传输速度和网络质量。

3. 现代无线电视MIMO技术也被广泛应用于现代无线电视中。

电视天线可以使用多个天线接收信号,从而提高画质和信号稳定性。

4. 移动通信中的中继站中继站是移动通信网络中用于增强信号的一种技术。

MIMO技术可以让中继站同时接收多天线发出的信号,从而提高信号质量和覆盖范围。

四、MIMO技术的优缺点优点:1. 增加了传输容量和频谱效率。

2. 提高了无线信号的稳定性和可靠性。

3. 改善了用户体验,提高了网络上网速度和质量。

4. 对信噪比的要求比较低。

(完整版)4G通信之MIMO技术解析

(完整版)4G通信之MIMO技术解析

MIMO-OFDM系统模型发射端原理图
MIMO和OFDM技术结合
MIMO-OFDM
1 有效对抗了MIMO系统中的频率选择性衰落 2 提高了OFDM系统中的系统容量和频谱利用率
结束语
在频带资源有限而高速数据需求无限增长的现实 下,利用增加发射天线来增加空间自由度、改善系统 性能、提高频带利用率是无线通信领域中的一大研究 方向。
可以明显地看出两根天线发送的信号矢量是 相互正交的,即
STBC译码
在接收端采用最大似然译码器进行译码,其结构如图:
x1 x2* Tx1
h1
x2 x1*
Tx2 h2
n1, n2
Rx
信道估计
hˆ1
hˆ2
hˆ1 hˆ2
信号合并
x1
x2
最大似然译码器
xˆ1
xˆ2
两发一收的Alamouti STBC译码器结构
MIMO信道是在收发两端使用多个天线,每个 收发天线之间形成一个MIMO子信道,假定发送端 存在nR个发送天线,接收端有nT个接收天线,系统 框图如图所示:
MIMO的基本原理
每个收发天线之间形成一个MIMO子信道,在收
发天线之间形成 nR × nT 信道矩阵H,如下:
MIMO的基本原理
考虑满秩MIMO信道,秩为n,且矩阵H是单
4G通信之MIMO技术
在4G时代,数据业务成为运营商最主要收入的来源
一、MIMO技术简介 二、基本原理 三、空时编码 四、 MIMO-OFDM
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)即是 多输入多输出技术,是指在发射端和接收端分别 使用多个发射天线和接收天线,信号通过发射端 和接收端的多个天线传送和接收,从而改善每个 用户的服务质量

MIMO技术杂谈(三):知己知彼,百战不殆

MIMO技术杂谈(三):知己知彼,百战不殆

MIMO技术杂谈(三):知己知彼,百战不殆由于前一阵太忙,隔了这么久才更新第三篇,实在抱歉!之间还不小心还忽略掉了一些论坛消息的处理,请各位见谅。

这篇文章略有些长,中间有一些矩阵分解概念,但内容还算充足,希望对大家有所帮助。

不对的地方也请各位通信战友指正!知己知彼,百战不殆--信道信息的获取和应用上一回我们说到了变化莫测的MIMO信道,并且留下了一个美好的假设:“如果在发送数据之前,我们能够提前获得信道信息,是不是能对发送策略有指导作用,并且有效的帮助我们提升通信系统的性能呢?”本回内容,我们就来回答这些问题。

还记得上回开篇在介绍“相关性”时举得例子么?这里简单的回顾一下:假设有一车货物要从A地运到B地,有3条路可以选择,分别经过城市X,Y,Z。

在出发前我们听到天气预报说X市会有大雨,于是我们选择绕道走Z市,从而避开了受天气影响的X市和Y市。

这里,正是因为我们听到了天气预报,才能选出最佳的出行路线,所以“天气预报信息”为我们的出行提供了非常有效的帮助。

在无线通信系统中,“信道状态信息(ChannelCondition Information,CSI)”就相当于这个例子中的“天气信息”,那么如果我们能够在发送端掌握到及时、准确的“信道状态信息”,是不是就能“避开”那些信道条件不好的传播路径,从而提升通信系统的性能?答案当然是肯定的。

不过,发送端获得“信道状态信息”后,究竟能为MIMO通信系统带来多少好处,我们还是得从数学的角度进行分析,谁让数学是通信的基础呢。

首先我们可以想象一下,我们心目中最佳的信道矩阵,或者叫传输矩阵,应该具有什么样的结构?拿2x2MIMO 系统举例来说,它的传输矩阵具有以下形式(忽略噪声的影响):我们可以很快看出,最佳的传输矩阵H,应该具有的形式是:当传输矩阵拥有这种“对角阵”的形式时,X1和X2和它进行矩阵相乘后,得到的仍然是X1和X2,就好像X1和X2各自通过了一条“透明”的子信道到达接收端,两者之间也没有任何干扰。

5G大规模MIMO增强技术及发展趋势

5G大规模MIMO增强技术及发展趋势

5G大规模MIMO增强技术及发展趋势随着信息技术的不断发展,通信领域也在不断进步,5G无疑是目前通信领域的热点之一。

在5G通信技术中,大规模MIMO(Massive MIMO)技术被认为是一种增强技术,可以显著提高无线通信系统的性能。

本文将对5G大规模MIMO增强技术进行深入探讨,并分析其发展趋势。

1. 5G大规模MIMO技术的原理MIMO技术是多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output)的缩写,它是一种利用多天线进行传输和接收数据的技术。

传统的MIMO系统一般使用2到4个天线,而大规模MIMO系统则会使用数十乃至上百个天线。

通过增加天线的数量,大规模MIMO系统可以在时分复用(TDD)或频分复用(FDD)模式下实现高密度的空间复用,从而大幅提升信道容量和系统吞吐量。

在大规模MIMO系统中,由于天线数量众多,每个天线之间存在多径传播,利用这些多径信号可以实现空间复用,从而提高频谱效率。

大规模MIMO系统还能克服信道衰落和干扰,提高信噪比。

大规模MIMO系统具有较高的频谱效率、覆盖范围和可靠性,能够更好地支持移动宽带通信、物联网、机器通信等应用。

5G大规模MIMO技术的关键技术包括波束成形、智能后端处理、高效的信道估计和调度算法等。

波束成形是大规模MIMO系统中的一项重要技术。

通过波束成形,可以将无线信号聚焦在接收端,从而提高信号的接收强度和抗干扰能力。

在5G大规模MIMO系统中,波束成形技术还可以实现灵活的波束切换和波束跟踪,适应复杂的无线信道环境。

智能后端处理是5G大规模MIMO系统中的另一项关键技术。

通过智能后端处理,可以实现信号的预编码、波束成形、参考信号设计等功能,提高系统的性能和效率。

高效的信道估计和调度算法是5G大规模MIMO系统中的重要技术,它可以实时监测和分析信道状态,动态调整传输参数,优化系统的资源分配和接入策略,提高系统的频谱效率和系统容量。

未来,5G大规模MIMO技术将主要在以下几个方面发展:大规模MIMO系统将进一步提高天线数量和阵列规模。

MIMO技术杂谈(二):犹抱琵琶半遮面--MIMO信道中隐藏的秘密

MIMO技术杂谈(二):犹抱琵琶半遮面--MIMO信道中隐藏的秘密

MIMO技术杂谈(二):犹抱琵琶半遮面--MIMO信道中隐藏的秘密犹抱琵琶半遮面--MIMO信道中隐藏的秘密无线通信中,最让人难以捉摸的,就是那看不见,摸不着的无线信道了。

但是,正因为它的变化莫测,才让无线通信具有了独特的魅力。

正如Tse在他的大作《无线通信基础》(Fundamentalof Wireless Communication)中说的:衰落和干扰,让无线通信的研究变得有趣。

然而衰落本身来无影,去无踪,研究中,我们也只能通过概率统计的方法,才能捕获它扑朔的身影。

无线信道根据其自身特点和研究需要,可以建模成多种模型。

其中最经典的,江湖人称“独立同分布模型(independentlyand identically distribute,简称i.i.d)”。

比如在介绍一个传播环境时,我们说“……在一个4x1的MISO系统中,假设每条路径的传输成功率都是1/2……”描述的就是这种模型。

其中“独立”和“同分布”俩个名词都源自概率论。

“独立”是说每条路径的传输成功与否,相互之间并不影响;而“同分布”表示概率分布相同,即成功率都是1/2。

我们已经知道,对付这种信道最有效的方法之一就是分集,获得的分集增益越多,传输的可靠性就越高。

但是,分集技术的应用并没有让江湖太平多久,“衰落相关性”的出现,又在江湖上掀起了一阵波澜。

为了更好的理解相关性的概念,我们先来看一个例子。

比方说我们有一车货物要从A地运到B地,有3条路可以选择,分别经过城市X,Y,Z。

但X市和Y市的地理位置非常接近。

在出发前我们听到天气预报说X市会有大雨,那我们一定会选择绕道走Z市,而不选择Y市。

为什么?答案很简单,X与Y市离得那么近,若X市大雨,Y市天气也好不到哪去,这种天气间相互影响的现象就说明X市与Y市的天气具有相关性。

所以用一句话概括相关性,就是“他好,我也好”。

原来我们有3条路可选,但因为X与Y市天气条件近似,实则只有两条路线可选,其中一条神秘的“消失”了,这种现象对MIMO系统会产生什么样的影响呢?在MIMO系统中,“衰落相关性”扮演者同样的角色。

数据通信中的MIMO技术研究

数据通信中的MIMO技术研究

数据通信中的MIMO技术研究随着无线通信技术的迅猛发展,大规模多用户、高速率和更可靠的数据传输成为了当今通信系统中的重要挑战。

在过去的几十年里,无线通信系统的发展经历了多个技术革新,其中多输入多输出(MIMO)技术被广泛应用于现代无线通信系统中。

MIMO技术是一种能够同时发送和接收多个数据流的通信技术。

它通过增加天线数量和使用智能信号处理算法,从而提供了更高的信道容量和更好的传输性能。

相较于传统的单输入单输出(SISO)系统,MIMO技术能够利用多个天线间的空间多样性,实现更可靠的信号传输和抗干扰能力。

MIMO系统的核心思想是利用多个天线和信号处理技术,将多个独立的数据流通过同一频谱同时传输并在接收端进行解耦。

在MIMO系统中,发送端通过将不同数据流映射到不同的天线上,并采用空间多样性技术将它们从信道中分离,从而达到多个子通道并行传输的目的。

接收端通过智能的信号处理算法,将信号从不同的天线中解耦并恢复出原始数据流。

MIMO技术的核心优势之一是极大地提高了通信系统的吞吐量和频谱效率。

通过增加天线数量,MIMO系统能够同时传输和接收多个数据流,从而提高了系统的传输容量。

此外,MIMO技术还能够在同一频段上同时传输不同的数据流,有效地利用了有限的频谱资源,提高了频谱效率。

除了提高传输性能外,MIMO技术还能够显著改善系统的可靠性和抗干扰能力。

利用多个天线的空间多样性,MIMO系统能够提高信号的传输质量,减少信号的衰落。

此外,通过信号的分离和解耦,MIMO系统可以抵抗多径衰落和信号干扰,从而提高了系统的抗干扰能力。

MIMO技术在实际应用中有多种形式,其中最常见和广泛应用的是基于多天线的MIMO系统,如2x2 MIMO和4x4 MIMO。

此外,还有一种特殊的MIMO系统称为大规模MIMO(Massive MIMO),它使用了大量的天线和用户,能够进一步提高系统的容量和频谱效率。

尽管MIMO技术在无线通信领域取得了很大的成功,但它也面临着一些挑战。

【原创】学习一些massiveMIMO的一些感悟请指正。

【原创】学习一些massiveMIMO的一些感悟请指正。

【原创】学习一些massiveMIMO的一些感悟请指正。

小弟是一个在读博士,最近在研究大规模MIMO的一些技术,这里总结一下,欢迎大家指正。

定义:所谓大规模MIMO,称之为massive MIMO 或者叫 large-scale MIMO。

顾名思义,就是在基站端安装几百根天线(128根,256根或者更多)。

这样看来,基站端这么多天线,那么天线的排布方式就只可能是全向天线(排成一个球形),或者是一个面阵天线(排成一个面板型),这样的方式就跟雷达是一样的。

而且这里MIMO所要用的有源天线transever模式,也跟雷达阵列相似。

所以,在我看来所谓的大规模MIMO的硬件主要架构基本和雷达没什么区别,唯一的不同之处在于二者的用途不同,实现的功能不同。

背景:现在世界各地都在做5G的预言,但是现在真心没有什么新的值得拿出来炫耀的技术了。

物理层的技术基本都死了,没有创新,只能是往“大而复杂的角度来实现”。

massive mimo 作为其中的典型代表,大规模天线实现几百个天线同时发数据,运算的复杂度可想而知。

记得某老板跟我说过一句话:直观上讲,那些物理层技术(例如编码)费了半天劲提高了几个dB的增益,都不如我直接加天线,直接加带宽,直接建基站提高的速率多。

虽然说得有些偏颇,但是貌似事实是这样,从2G到3G到4G。

基站越来越多,小区越来越小,带宽越来越宽,天线越来越多。

所以按照这种趋势,massive mimo在5G里很是大有可为的。

国外,很多高校和企业都在做,隔壁宿舍的哥们本来做D2D,申请美帝某知名高校联培,美帝老板直接忽悠他做massive mimo。

可以看出,国外的通信也没什么可做,大家都在往这个大坑里跳。

至于国内,mimo的两个863方向已经下来了,重大专项各个单位都在虎视眈眈的盯着。

至于,国内做的怎么样,我只是懂得皮毛,也只能呵呵了。

技术:与传统的mimo相比,massive mimo不同之处主要在于,天线趋于很多(无穷)时,信道之间趋于正交(?),变得简单了。

移动通信中的MIMO技术

移动通信中的MIMO技术

移动通信中的MIMO技术在当今数字化和信息化飞速发展的时代,移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

从简单的语音通话到高清视频流,从即时通讯到物联网应用,我们对移动通信的速度、质量和稳定性的要求越来越高。

而 MIMO 技术(MultipleInput MultipleOutput,多输入多输出)的出现,无疑为满足这些需求提供了强大的支持。

MIMO 技术的核心原理其实并不复杂,但却极其精妙。

简单来说,它就是通过在发射端和接收端同时使用多个天线,来实现更高效的数据传输。

想象一下,传统的通信方式就像是一条单车道的公路,车辆只能依次通过,速度和流量都受到很大限制。

而 MIMO 技术则像是将这条公路拓宽成了多条车道,允许更多的车辆同时并行,大大提高了交通的效率和容量。

在具体的实现过程中,MIMO 技术主要有两种工作模式:空间复用和空间分集。

空间复用模式下,多个独立的数据信息流可以同时在不同的天线上传输,从而在相同的频谱资源下大大提高了数据传输速率。

比如说,在一个 2×2 的 MIMO 系统中,如果每个天线的传输速率是100Mbps,那么通过空间复用,总的传输速率可以达到 200Mbps。

而空间分集模式则是通过在多个天线上发送相同的数据,然后在接收端通过合并处理来提高信号的可靠性和抗衰落能力。

这就好比我们在邮寄重要信件时,为了确保对方能够收到,会同时通过多个不同的渠道发送相同的内容,只要有一个渠道成功,信件就能送达。

MIMO 技术为移动通信带来了诸多显著的优势。

首先,它大幅提升了频谱效率。

频谱资源就像土地一样,是有限且珍贵的。

通过 MIMO技术,我们能够在相同的频谱带宽内传输更多的数据,这就相当于在有限的土地上建造出了更高的建筑,实现了资源的更高效利用。

其次,MIMO 技术增强了系统的可靠性和稳定性。

在复杂多变的无线环境中,信号容易受到衰减、干扰和多径衰落等影响。

而 MIMO 系统通过多个天线的协同工作,可以有效地抵抗这些不利因素,保证数据的准确传输。

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无线通信世界在过去的几十年中的发展简直是爆发式的,MIMO(多发多收)技术的出现更是将通信理论推向了另一个高峰。

它已经成为当今乃至今后很多年内的主流物理层技术。

所以,理解一些MIMO技术的思想,对于理解通信收发原理,乃至通信系统设计,都是很有帮助的。

笔者不才,通信小兵一名,冒昧在此布下一贴,愿与大家一同探讨MIMO技术心得。

希望我们能够通过彼此的交流学习,共同体验到无线通信之美。

然而笔者能力有限,若有不足及错误之处,还请广大通信战友指正。

鱼与熊掌能否兼得?--浅谈分集与复用的权衡在无线通信的世界里,分集和复用是两项最基本的技术。

提到分集,就不得不说起经典的“罗塞塔”石碑。

在这块1799年被世人发现的石碑上,分别用埃及象形文,埃及草书与古希腊文三种文字刻着埃及国王托勒密五世诏书。

这种记录方式对现代的研究者来说简直是福音,只要有一种文字能够被识别,诏书的内容就得以保存。

在无线通信中,分集的思想与之类似。

它把一个数据重复发送多次,以保证接收端能够正确收到。

罗塞塔石碑分集的方式有很多种。

在传统的单发单收(SingleInput,SingleOutput;SISO)系统中,可以通过时间来实现分集。

在多发多收(MultipleInput,MultipleOutput;MIMO)系统中,收发双方拥有多根天线,分集可以在不同的天线上实现,这种方法也叫做空间分集。

例如,我们想把符号“X”从发送端传递给接收端,如果采用时间分集,只要在不同的时刻t1,t2,…分别发送X就可以了;若采用空间分集,则可以将X在不同的天线上进行发送。

有两件事情需要注意:第一,分集的次数越多,传输的成功率就越高;第二,在空间上的分集,节省了时间资源。

然而,我们很快就发现了一个问题:不管在时间上还是空间上的分集,传输的效率并不高。

比如在图2中,尽管我们有4根发送天线,但由于发送内容相同,一个时刻(t1)实际上只传输了一个符号(X)。

要知道,如果在不同的天线上发送不同的数据,我们一次就可以传输4个符号!--这种“在不同的天线上发送不同的数据”的发送思想也叫空间多路复用,V-BLAST,最早由贝尔实验室提出。

现在棘手的事情来了,“分集”告诉我们,把数据重复发送多次可以提高传输的可靠性,“复用”则说,把资源都用来发送不同的数据可以提高传输速率。

“分集”和“复用”似乎站在了天平的两端,你偏重哪一方,势必会降低另一方的性能。

那么,在无线通信系统中,发送策略究竟要怎样设计才好呢?它又能否兼顾“分集”与“复用”呢?要回答这些问题,我们不妨把“分集”和“复用”分别当做两个评价发送策略的标准,然后把设计的发送策略都拿出来比比看,打个分,孰优孰劣不就一目了然了么?我们把衡量空间分集的标准叫做“分集增益”。

有一个很简单的方法来看一个通信系统能提供多少分集增益,就是数数看从发送天线到接收天线间有多少条“可辨识”的传播路径(为什么强调“可辨识”?下一篇文章《犹抱琵琶半遮面--MIMO信道中隐藏的秘密》将详细讲述这个问题)。

衡量复用的标准当然是看一个系统每时刻最多可以发送多少个不同的数据,也叫做“自由度”。

举例来说,在一个1x2的系统中,发送端有一根天线,接收端有两根天线,如图表3所示。

从天线A发出的X可以通过路径1到达B,也可以通过路径2到达C,这就表示1x2的系统有两条不同的传播路径,可以提供的最大分集增益是2。

由于发送端只有一根天线,所以每个时刻只能发出一个数据,故它具有的自由度就是1。

我们可以把这样的分析扩展到接收端有多个天线的情况:对一个有n根接收天线的SIMO系统来说,能够提供的最大分集增益是n,自由度是1。

我们再来看看发送端配有多天线的情况。

先考虑具有两根发送天线的MISO系统,如图表4所示。

我们也能找出两条不同的传播路径,分别为A到C 的路径1;B到C的路径2。

所以2x1的MISO系统可以提供的最大分集增益也是2。

现在发送端有两根发送天线,一次可以发出两个不同的符号,是否说明2x1的系统具有的自由度是2呢?这个问题挺有意思,需要我们特别的分析一下。

假设在t1时刻,天线A上发送Y,天线B上发送X,那么接收天线C上得到的接收信号就是h1·Y+h2·X,其中h1和h2分别是传播路径1和2的信道增益。

我们考虑相干解调,即h1和h2在接收端已知,现在,任何一个学过奥数的小学生也会大声的告诉你:“这里有两个未知数X和Y,但是只有一个方程,从一个方程中是无法解出两个未知数的!”所以,这就说明2x1的MISO系统无法支持2个自由度,它的自由度只能是1。

我们把这个问题扩展一下,既然从一个方程中不能解出两个未知数,那么如果能再写出一个传输方程,不就可以解出这两个未知数了吗?其中一种提供额外方程的方法就是在接收端多加一根天线。

这就是我们下面要讨论的2x2MIMO 系统。

类似于2x1系统的分析,我们在接收端加了一根天线D,在D上接收到的信号就是h3·Y+h4·X。

现在,即使发送端发出两个不同信号,接收端也能轻松处理了。

所以2x2的MIMO系统支持的自由度是2(这也是为什么V-BLAST系统要求接收天线数要大于等于发送天线数的原因)。

我们不难数出,2x2的系统有4条不同的传播路径,故它能提供的最大分集增益是4。

回到刚才的问题,在2x1系统中,还有一种方法可以提供额外的传输方程,就是在时间上进行分集。

比如我们在 t1和t2时刻重复发送X 和Y,接收端同样可以得到关于X和Y的两个传输方程。

现在,我们把时间维度也引入到发送策略的设计中来,这种结合了时间和空间的发送策略,其实有一个响亮的名字--空时编码。

当然,如何在时间和空间两个维度上分配好资源,却是一门艺术。

当引入了时间维度后,我们可以设计以下的发送策略:天线A在时刻t1和t2上都发Y,天线B上都发X。

我们用了两个时刻,一共传输了两个不同的数据,所以每个时刻传输的数据量,即获得的自由度是1(2/2=1)。

刚才我们分析过,一个2x1系统的最大自由度就是1,换句话说,这种发送策略在自由度这个评价标准下获得了满分!我们再来考察它能得到多少分集增益。

在t1和t2时刻,Y都从天线A上发送,它只能通过传播路径1到达C;同理,X也只能通过路径2到达C,每个数据都无法遍历所有的传播路径,只用到了其中一条,所以这种发送策略能获得的分集增益就是1。

而2x1系统能提供的最大分集增益是2,看来,这种发送策略在分集增益上的得分并不理想。

那么,如何才能获得所有的分集增益呢?这里有个小技巧,那就是,在t2时刻,从天线A上发送X,从天线B上发送Y。

这样一来,X在两个时刻上,分别由传播路径2和1到达接收端,它能够遍历两条传播路径,所以这个发送策略获得的分集增益就是2。

注意到,拥有图表7所示的空时编码结构,就是著名的Alamouti码(真正的Alamouti码是在t2时刻发送-Y*和X*,并且假设信道在t1和t2时刻是不变的,这样的设计是为了满足数学上的准则,本文描述的形式只为了分析Alamouti码的分集与复用特性)。

到现在为止,我们已经知道一个具有特定天线配置的系统所拥有的最大分集增益和自由度是多少,我们也知道如何去分析一种发送策略,看它能够获得多少分集增益和自由度。

接下来,我们就以2x2MIMO系统为例,分别考察下“重复编码”,“Alamouti编码”和“V-BLAST”三种发送策略。

回忆一下,2x2MIMO 系统拥有的最大分集增益是4,自由度是2。

(1)重复编码。

重复编码的策略是这样的:在时刻t1,天线A上发送X,天线B关闭,什么也不发;在时刻t2,天线B上发送X,天线A关闭。

有了之前的分析经验,我们可以很快看出重复编码的性能:在t1和t2两个时刻,X分别由传播路径1,3和2,4到达接收端,所以重复编码获得的分集增益是4。

但经过了两个时刻,只传送了一个符号X,它的自由度只有1/2。

(2)Alamouti编码。

前面我们已经分析了Alamouti码在2x1系统下的性能,在2x2 MIMO系统中,分析类似。

我们简单回顾一下:经过两个时刻,每个符号都可以遍历4条传播路径,故可以获得的分集增益是4;这两个时刻一共发送了两个不同的符号,所以获得的自由度是1。

(3)V-BLAST系统。

在V-BLAST系统中,每个时刻,两根发送天线上都发送不同的数据,所以它获得的自由度是2。

但分析V-BLAST系统的分集增益就没有那么简单了,因为这与它采用的接收方式有关(关于接收机设计的话题,后续会有专门的讨论,这里只简述其思想)。

如果采用ML接收机,它的中心思想是把接收信号投影到待检测信号的“方向”上。

比如我们要检测X,它通过传播路径1和3到达接收端,那么,信号X的“方向”就只和这两条路径有关,我们只需要关注这两条路径就可以了。

沿着这个思路,我们可以把V-BLAST系统分解成两个SIMO子系统。

现在再进行分析就容易多了,很明显,每个信号都经历了两条传播路径,所以,使用ML接收机的V-BLAST 系统,能获得的分集增益是2。

V-BLAST系统中,接收机还可以使用“解相关”的方式。

顾名思义,它的中心思想就是将接收信号投影在干扰信号的“正交方向”上,把干扰消灭掉,那么剩下的不就是待检测信号了么。

这里,我们将V-BLAST系统分解成两个MISO 子系统,以便于分析。

对于接收天线C,它同时收到了从路径1和路径2到达的信号X和Y。

如果我们想检测X,就要消除干扰Y。

同理,在接收天线D上,可以通过消除X来检测信号Y。

当干扰都被消除掉以后,我们清晰的看到,V-BLAST 系统变身为拥有两条独立平行子信道的系统,两条子信道间互不干扰。

这时,每个信号只能经历1条传播路径,故采用干扰抵消(解相关)的V-BLAST系统可以获得的分集增益是1。

好了,到目前为止,我们已经分析了多种发送策略,但每种策略,都各有所长。

比如Alamouti码可以获得最高的分集增益,而V-BLAST在自由度的评比上又当仁不让。

那么,现实的MIMO通信系统中,是如何选择发送策略的呢?通常,一套完整的通信物理层协议会定义许多种发送方式。

在实际通信过程中,收发双方会根据即时的通信条件和传播环境等因素,自适应的调整并选择最优的方式进行通信。

比如,当无线信道条件很差的时候,会更多的用到分集技术,来保证通信的可靠性;当信道条件良好的时候,就会选择复用,每次多发一些数据,以提高传输的速率。

闲话:2009年,IEEE正式通过了802.11n标准,这是第一个将MIMO技术引入到无线局域网的标准。

802.11n最大支持4天线,4个空间流(有几个空间流,就意味着能处理几路独立的数据,换句话说,空间流数可以理解为我们文章中提到的“自由度”)。

在40MHz带宽下,如果选择调制编码方式为64QAM,5/6编码速率时,最高的传输速率可以达到540Mbit/s!这个速率是以前SISO设备不敢想象的。

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