MIMO技术
通俗易懂的MIMO技术简介
通俗易懂的MIMO技术简介MIMO概述MIMO技术已经广泛应用在许多现代通信标准中，特别是消费领域。
原因是相对于SISO，MIMO技术有很明显的优势。
MIMO是多路输入多路输出的意思，指的是当一个报文在发射端被一根或者多跟天线传输，而在接收侧被一根或者多根天线接收的情况。
与之比对的是单输入单输出（SISO），SISO指发送和接收都用1根天线，而另外有种说法叫单输入多输出（SIMO），SIMO指发送用一根，接收有多根天线。
可能有人会对SIMO的输入和输出定义有点奇怪，其实这是因为当初在贝尔实验室最开始定义这个名称时，工程师在发送和接收侧都是分别测试的，而不是整个无线链路测试，因此他们把“IN”定义为发送功能，“OUT”定义为了接收，一直沿用至今。
什么是多天线技术？在发送和接收侧的多天线引入了信号自由度的概念，这在SISO系统是没有的。
这里的自由度主要指的是空间自由度。
这种空间自由度可以被定义三种，分别为“分集”，“复用”或者这两种的组合。
分集（diversity）简单点来说，分集意味着重复：举个例子，多根天线接收同一个信号，就代表发射分集。
由于每根天线在接收数据时也接收到了各自的噪声，但由于各个噪声的不相关性，合并多个天线信号能够消除部分噪声，从而得质量更好的信号。
打个比方，如果从两个不同的方面来看同一个物件，那么得到的评价也会更可靠。
需要说明的是，分集并不一定要多个接收天线才能实现，后面就会讲到，分集也可以使用多个发送天线通过空时编码（STC ）技术来实现。
空间复用（Spatial Multiplexing ）第二个主要的MIMO 技术为空间复用，空间复用可以在不增加带宽和发送功率的情况下通过成对的MIMO 发送、接收来增加系统吞吐量。
空间复用增加的吞吐量与发送或接收天线数目（较少的那个）成线性关系。
空间复用中，每个传输天线发送不同的bit 流信息，每个接收天线收到来自所有传输天线的线性综合信息。
MIMO技术介绍
空间分集技术
空间分集技术原理
空间分集技术是一种利用多个天线在不同空间位置上传输相同数据流的技术。 通过增加天线数量，降低多径衰落的影响，提高信号质量和可靠性。
空间分集技术应用场景
广泛应用于无线通信系统，如4G、5G等，以及Wi-Fi、蓝牙等短距离无线通信 技术。
最大比合并技术
最大比合并技术原理
最大比合并技术是一种利用多个天线在同一频段上传输相同数据流的技术。通过 加权合并各个天线上接收到的信号，最大化合并比，从而提高信号强度和信噪比 。
最大比合并技术应用场景
广泛应用于无线通信系统，如4G、5G等，以及Wi-Fi、蓝牙等短距离无线通信技 术。
等效基带处理技术
等效基带处理技术原理
等效基带处理技术是一种将MIMO信道转换为等效基带信号进行处理的技术。通过基带处理实现信号的调制解调 、编码解码等操作，从而降低系统复杂度和成本。
等效基带处理技术应用场景
频谱效率
MIMO技术通过空间复用和空间分集等技术，提高频谱利用效率，从而在有限的频谱资源中实现更高 的数据传输速率。通过在多个天线之间进行信号的并行传输，可以增加数据传输的并行度，提高频谱 效率。
MIMO系统的误码率性能
误码率性能
在MIMO系统中，通过增加天线数量和采用 复杂的信号处理技术，可以显著降低误码率 ，提高数据传输的可靠性。例如，通过采用 空间调制、空时编码等技术，可以在一定程 度上抵消多径效应和干扰，从而降低误码率 。
02
MIMO技术原理及实现
空间复用技术
空间复用技术原理
空间复用技术是一种利用多个天线在同 一频段上传输不同数据流的技术。通过 增加天线数量，提高空间分辨率和频谱 效率，从而提升系统容量和数据传输速 率。
简述mimo的工作模式
简述mimo的工作模式1. MIMO技术简介MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）是多输入多输出的英文缩写，是一种无线通信系统的传输技术。
MIMO技术通过在发送和接收端使用多个天线，实现信号的空间分集，以提高通信链路的容量和可靠性。
简单而言，MIMO技术允许单一频率同时传输多个数据流。
2. MIMO的工作模式MIMO的核心工作原理是空间重复和空间编码，有以下四种主要的工作模式：##2.1 空间分集模式（Spatial Diversity）空间分集模式主要用于解决多径传播引起的信号衰减问题。
在此模式下，发送器会把同一信号的副本同时通过多个天线发送出去，接收器通过接收每个天线的信号，进行组合或选择性接收，从而降低误码率。
##2.2 信道容量模式（Spatial Multiplexing）信道容量模式也被称为空间复用模式，其目的是提高频谱效率和数据传输率。
在此模式下，发送器会将数据流分解为多个子流，然后通过多个天线同时发送。
接收器会依据接收到的信号，利用信道信息进行解码，从而实现高效的数据传输。
##2.3 传输波束成形模式（Transmit Beamforming）在波束成形模式下，发送器会根据预先获取的信道状态信息，调整每个天线的发送信号幅度和相位，使得接收天线的收到信号强度最大。
这种模式能提高链路的信号质量和覆盖范围。
##2.4 网络 MIMO（Coordinated Multipoint Transmission）网络MIMO模式是基于信道状态信息，由多个节点协同工作，同一时间向多个用户发送数据，可以进一步提高频谱利用率和系统容量。
3. MIMO的发展和应用MIMO技术作为现代无线通信系统的重要技术之一，已广泛应用于无线局域网、蜂窝移动通信、无线传感网络等领域。
随着科技的不断进步，MIMO技术还有望在未来的5G甚至6G通信系统中发挥重要作用。
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。
移动通信原理第十二章MIMO空时处理技术
实现高性能的MIMO系统需要高精度的硬 件设备，这可能会增加系统的成本和功耗。
05 MIMO空时处理技术的应 用实例
无线局域网（WLAN）
总结词
无线局域网（WLAN）是MIMO空时处理技术的重要应用领域 之一。
详细描述
在WLAN中，MIMO技术通过在发送端和接收端使用多个天 线，实现了更高的数据传输速率和更可靠的通信性能。 MIMO技术能够有效地抵抗多径衰落和干扰，提高无线信号 的覆盖范围和稳定性。
挑战
信道状态信息获取
MIMO技术的性能高度依赖于信道状态信 息，但准确获取所有天线的信道状态信息
是具有挑战性的。
信号处理复杂性
MIMO系统需要进行复杂的信号处理，包 括信号检测、信道估计和均衡等，这增加
了系统的复杂性和功耗。
天线配置和布局
合理的天线配置和布局对于MIMO系统的 性能至关重要，但在实际应用中，天线的 配置和布局可能受到多种因素的限制。
MIMO系统由多个天线组成，在发 射机和接收机两端都有多个天线。这 种配置允许在多个维度（空间、时间 、频率）上处理信号。
信号传输模型
在MIMO系统中，发射机通过多个天 线同时发送信号，这些信号经过无线 信道后，由接收机的多个天线接收。
MIMO系统的信道容量
自由度
MIMO系统的信道容量与其自由度有关。自由度通常定义为天线数量和信号传 输的维度（空间、时间、频率）。
复用增益
复用增益是通过在多个天线之间发送不同的信号，从而实现在同一频带内复用多 个信号，提高了频谱效率。
03 空时处理技术
空时编码
概念
空时编码是在空间和时间两个维 度上对信号进行编码，以提高信
号的抗干扰能力和传输效率。
mimo的原理及应用
mimo的原理及应用1. MIMO的简介多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是一种无线通信技术，通过在多个天线之间传输和接收数据，提高无线信号的传输效率和可靠性。
MIMO技术在现代无线通信系统中得到了广泛应用，包括LTE、Wi-Fi和5G等。
2. MIMO的原理MIMO技术基于空间分集原理，利用多个天线同时发送和接收独立的数据流，通过多径传播的特性，将数据流在空间中分离出来，从而提高信号的传输速率和抗干扰能力。
MIMO系统的原理可以简单描述为以下几个步骤：1.信号发射端：将要发送的数据流分为多个独立的子流，并通过不同的天线同时发送。
2.多径传播：由于无线信号在传播过程中会经历多条路径，每条路径上的传播特性不同，因此到达接收端的信号会被分为多个不同的子信号。
3.空间分离：接收端的天线接收到的信号会受到多径效应的影响，通过对接收信号进行处理，可以将各个子信号分离出来。
4.信号处理：接收端对接收到的子信号进行处理和解调，恢复原始数据。
3. MIMO的优势和应用MIMO技术具有以下几个优势，使其在无线通信系统中得到广泛应用：3.1 增强信号传输速率通过多个天线同时发送和接收多个子信号，MIMO技术可以大大增加信号的传输速率。
每个天线都可以发送不同的数据流，从而增加了系统的总传输能力。
3.2 提高系统容量和覆盖范围MIMO技术通过空间分集原理，可以在有限的频谱资源下提高系统的容量。
通过合理设计和布置天线，可以达到更好的信号覆盖范围，提供更稳定和高质量的无线通信服务。
3.3 抗干扰和抑制多径衰落由于MIMO系统利用了多个天线和多径传播的特性，可以利用接收信号的空间分离性质抑制干扰信号和多路径信号的衰落。
这使得MIMO系统在复杂的无线信道中具有较好的抗干扰能力和稳定性。
3.4 支持多用户和多任务传输MIMO技术可以同时为多个用户提供高速和可靠的无线通信服务，支持多用户之间的同时传输。
MIMO技术
MIMO：新一代移动通信核心技术多输入多输出（MIMO）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技术对于传统的单天线系统来说，能够大大提高频谱利用率，使得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。
目前，各国已开始或者计划进行新一代移动通信技术（后3G或者4G）的研究，争取在未来移动通信领域内占有一席之地。
随着技术的发展，未来移动通信宽带和无线接入融合系统成为当前热门的研究课题，而MIMO系统是人们研究较多的方向之一。
本文重点介绍MIMO 技术的五大研究热点。
MIMO信道的建模和仿真为了更好地利用MIMO技术，必须深入研究MIMO信道特性，尤其是空间特性。
与传统信道不同的是，MIMO信道大多数情况下都具有一定的空间相关性，而不是相互独立的。
在2001年11月的3GPP 会议中，朗讯、诺基亚、西门子和爱立信公司联合提出了标准化MIMO信道的建议。
3GPP和3GPP2推荐的链路级MIMO信道的建模方法有两个：基于相关（Corrlration－Based）的方法和基于子径（EAGC －A14H）的方法。
尽管3GPP和3GPP2对链路级的信道参数进行了定义，但是对于如何实现并没有达成共识。
研究信道的相关性对系统容量的影响成为MIMO技术的研究方向之一。
另外，目前对MIMO系统的研究都是假定在理想信道条件下进行的，而实际上在接收端无线传播环境中是不可能知道信道冲激响应的，因此要进行信道估计。
由于在MIMO系统中进行信道估计时，天线之间存在着干扰，因此，研究在天线之间存在干扰时的信道估计方法也是目前研究的热点。
MIMO系统的天线选择技术因为多天线需要多射频RF电路，而RF又非常昂贵，因此，寻找具有MIMO天线优点且低价格、低复杂度的最优天线子集选择技术极具吸引力。
多天线选择发送接收系统就是利用一定的准则从M根发送天线中选择MS根天线用于发送信号，同样在接收端从N根接收天线中选择NS根用于接收信号，这样就构成了选择的MS×NS的MIMO系统。
mimo技术
mimo技术MIMO技术是一种通信技术，全称是多输入多输出技术。
它的发展历程源于20世纪末名为MIMO的信息论研究，而现代MIMO技术则发源于20世纪末至21世纪初的通信领域中，通过研究多输入多输出天线（Multiple Input Multiple Output, MIMO）系统而取得的技术。
MIMO技术的出现是由于在现代通信中，信道的扩散带宽越来越窄，导致信噪比变低，从而降低信息的传输速率和可靠性。
而MIMO技术则可以克服这个问题，其主要目的是增加无线信号的传输速率和稳定性。
其核心思想是通过多个天线之间的异构性来增加数据的传输信道数，从而提高信道的传输带宽和信号品质。
MIMO技术的基本原理是通过在发送端和接收端采用多个天线，利用多个天线之间的异构性，将数据分成多个子流，经过不同的天线发射，在接收端进行合并，从而增加信道的容量和传输速率。
其中，MIMO技术主要可以分为两个方向：空间多路复用技术（Spatial Multiplexing，SM）和空间分集技术（Spatial Diversity，SD）。
空间多路复用技术（SM）是一种利用空间供给多个用户同步进行的数据传输技术。
在SM技术中，发送端会将不同的数据流分别经过不同的天线发射，接收端则通过接收到不同天线上的信号，将其分别解调和合成，最终得到原始数据流。
SM 技术主要适用于有限的发射功率和不断增加的用户量的信道。
空间分集技术（SD）则是一种通过在发射端或接收端增加多个天线的技术，通过差异化的传输，让接收端可以同时接收多个信号，从而降低噪声干扰和提高信号质量。
SD技术可以分为多种形式，包括时空分集、时度分集等技术，主要适用于复杂的移动环境以及需要高速可靠数据传输的场景。
MIMO技术的应用有很广泛。
在无线通信领域中，MIMO技术已被广泛应用于Wi-Fi、蓝牙、LTE、5G等技术的研究和应用中。
同时，在雷达探测、无线电广播、智能交通系统等领域中，MIMO技术也得到了广泛应用。
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。
mimo技术
MIMO技术意味着可以在不增加带宽的情况下将通信系统的容量和频谱利用率提高一倍。
可以定义为在发射器和接收器之间存在多个独立的信道，也就是说，在天线单元之间存在足够的空间。
因此，消除了天线之间的信号相关性，改善了信号的链路性能，并提高了数据吞吐量。
结果表明，在瑞利衰落信道环境下。
OFDM系统将使用MIMO技术来提高容量。
[1]MIMO系统是提高频谱效率的有效方法。
多径衰落是影响通信质量的主要因素，但是MIMO系统可以有效地利用多径的影响来提高系统容量。
系统容量受到干扰的限制，无法通过增加传输功率来提高。
MIMO结构可以在不增加发射功率的情况下实现高系统容量。
因此，MIMO技术与OFDM技术的结合是下一代WLAN的发展趋势。
在OFDM 系统中，使用多个发射天线是根据需要将多发射天线技术应用于每个子信道。
每个子信道对应一个多天线子系统和一个多发射天线OFDM 系统。
正在开发的设备包括两组IEEE802.11a收发器，两个发送天线和两个接收天线（2×2），以及负责操作过程的MIMO系统。
最大传输速率可达108mbit / s，支持AP与客户端之间的传输速率为108mbit / S；当客户端不支持该技术时（对于IEEE802.11a客户端），通信速率为54mbit / s。
在具有两个以上天线的路由器的促销中经常可以看到MIMO。
首先，无线路由器基本上是单天线。
随着发展和进步，存在多种天线。
此时，宣传材料中提到了MIMO技术，实际上就是SU-MIMO。
因此，本文将带您了解什么是MIMO。
MIMO是多输入多输出（MIMO）的缩写，是指通过多个天线同步发送和接收的无线网络信号，可以提高数据传输速率。
在无线通信中，MIMO技术可以在不增加带宽的情况下将通信系统的容量和频谱效率提高数倍。
mimo技术
MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）技术是指在发送端和接收端分别使用多个发送天线和接收天线，从而可以在发送端和接收端通过多个天线发送和接收信号，从而改善通信质量。
它可以充分利用空间资源，通过多根天线实现多次发射和多次接收，并且可以在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，倍增系统信道容量，具有明显的优势，被视为下一代移动通信的核心技术通讯。
MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）技术是指在发送端和接收端分别使用多个发送天线和接收天线，从而可以在发送端和接收端通过多个天线发送和接收信号，从而改善通信质量。
它可以充分利用空间资源，通过多根天线实现多次发射和多次接收，并且可以在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，倍增系统信道容量，具有明显的优势，被视为下一代移动通信的核心技术。
通讯。
当无线电发送的信号被反射时，将产生多个信号。
每个信号都是一个空间流。
使用单输入单输出（SISO）的系统一次只能发送或接收一个空间流。
MIMO允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并且可以区分发送到不同空间方向或来自不同空间方向的信号。
随着MIMO技术的应用，空间可以用作资源来提高性能并增加无线系统的覆盖范围。
提高渠道容量，从MIMO接入点到MIMO客户端，可以同时发送和接收多个空间流，并且信道容量可以随着天线数量的增加而线性增加。
因此，可以将MIMO信道用于以指数方式增加无线信道容量，并且可以在不增加带宽和天线发射功率的情况下以指数方式增加频谱利用率。
提高渠道可靠性，使用MIMO信道提供的空间复用增益和空间分集增益，可以使用多个天线来抑制信道衰落。
随着多天线系统的应用，并行数据流可以同时传输，可以大大克服信道衰落，降低误码率。
MIMO技术介绍
MIMO技术介绍MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）是一种无线通信技术，它通过在发送端和接收端使用多个天线来实现更高的频谱效率、更好的信号质量和更远的传输距离。
MIMO技术是由无线电通信中的多径效应所驱动的，这意味着信号从发送端到接收端会经历多个传播路径，并且会受到多种干扰的影响。
MIMO技术通过在发送端和接收端增加天线数量来增强信号的传输质量和信道容量。
MIMO技术可以追溯到20世纪60年代，在那个时候，人们开始研究多天线系统。
然而，由于当时计算能力的限制，直到近20年后才开始真正广泛应用。
现代MIMO技术发展起来主要依赖于两个重要的理论突破：空间复用理论和空间多样性理论。
空间复用理论是MIMO技术的基础，也是MIMO技术实现高频谱效率的关键。
通过在发送端和接收端使用多个天线，MIMO技术可以在同一频率上同时传输多个数据流。
在传统的无线通信系统中，每个频率只能传输一个数据流，而MIMO技术可以将多个数据流通过不同的路径并行地传输，从而提高频谱利用率和传输速率。
空间多样性理论是MIMO技术中的另一个重要概念。
它利用了多天线系统中多个信号间的独立性，以及每个接收天线对信号的不同接收质量。
通过在多个天线之间传输同样的数据，接收端可以通过综合不同路径上的信号来提高信号质量和抵抗干扰。
通过利用多个输入和输出，MIMO技术可以显著改善信号的可靠性和可达性。
MIMO技术的好处不仅仅体现在提高频谱效率上。
通过在发送端和接收端使用多个天线，MIMO技术可以提高信号的鲁棒性和抗干扰能力。
在无线通信中，信号往往会受到多径衰落、多径干扰以及其他用户的干扰。
MIMO技术可以通过综合多个信号来抵消这些干扰，从而提高信号质量和系统性能。
此外，MIMO技术还可以提供更好的覆盖范围和更远的传输距离，从而实现更可靠的无线通信。
实际应用中，MIMO技术已经广泛应用于4G和5G无线通信系统中。
在4G系统中，MIMO技术已经成为提高系统性能的关键技术之一、通过在发送端和接收端使用多个天线，4G系统可以显著提高频谱效率和传输速率，实现高速数据传输和多用户接入。
MIMO技术
MIMO技术摘要多输入多输出技术(Multiple-1nputMultiple-Output,MIMO)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，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。
为满足未来全球通信在高速移动、增强数据速率等方面的需求，MIMO技术被得以运用，其在提高信道容量，以及提高信道的可靠性、降低误码率方面发挥了极大作用。
提咼信道容量是利用MIMO信道提供的空间复用增益；提咼信道的可靠性和降低误码率是利用MIMO信道提供的空间分集增益。
同时MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化,从而实现较高的通信容量和频率利用率。
原理一、MIMO系统的原理图1MIMO系统的一个原理框图发射端通过空时映射将要发送的数据信号映射到多根天线上发送出去，接收端将各根天线接收到的信号进行空时译码从而恢复出发射端发送的数据信号。
根据空时映射方法的不同，MIMO技术大致可以分为两类：空间分集和空间复用。
空间分集是指利用多根发送天线将具有相同信息的信号通过不同的路径发送出去，同时在接收机端获得同一个数据符号的多个独立衰落的信号，从而获得分集提高的接收可靠性。
举例来说，在慢瑞利衰落信道中，使用一根发射天线n根接收天线，发送信号通过n个不同的路径。
如果各个天线之间的衰落是独立的,可以获得最大的分集增益为n。
对于发射分集技术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。
在一个具有m根发射天线n根接收天线的系统中,如果天线对之间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mn。
目前在MIMO系统中常用的空间分集技术主要有空时分组码(SpaceTimeBlockCode，STBC)和波束成形技术。
STBC是基于发送分集的一种重要编码形式，其中最基本的是针对二天线设计的Alamouti方案，具体编码过程如图2所示。
、Alamouti编码过程示意图2Alamouti编码过程示意图可以发现STBC方法，其最重要的地方就是使得多根天线上面要传输的信号矢量相互正交，如图2-19中x1和x2的内积为0，这时接收端就可以利用发送端信号矢量的正交性恢复出发送的数据信号。
MIMO技术
MIMO：新一代移动通信核心技术多输入多输出（MIMO）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技术对于传统的单天线系统来说，能够大大提高频谱利用率，使得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。
目前，各国已开始或者计划进行新一代移动通信技术（后3G或者4G）的研究，争取在未来移动通信领域内占有一席之地。
随着技术的发展，未来移动通信宽带和无线接入融合系统成为当前热门的研究课题，而MIMO 系统是人们研究较多的方向之一。
本文重点介绍MIMO技术的五大研究热点。
??? MIMO信道的建模和仿真??? 为了更好地利用MIMO技术，必须深入研究MIMO信道特性，尤其是空间特性。
与传统信道不同的是，MIMO信道大多数情况下都具有一定的空间相关性，而不是相互独立的。
在2001年11月的3GPP会议中，朗讯、诺基亚、西门子和爱立信公司联合提出了标准化MIMO信道的建议。
3GPP和3GPP2推荐的链路级MIMO信道的建模方法有两个：基于相关（Corrlration－Based）的方法和基于子径（EAGC－A14H）的方法。
尽管3GPP和3GPP2对链路级的信道参数进行了定义，但是对于如何实现并没有达成共识。
研究信道的相关性对系统容量的影响成为MIMO技术的研究方向之一。
??? 另外，目前对MIMO系统的研究都是假定在理想信道条件下进行的，而实际上在接收端无线传播环境中是不可能知道信道冲激响应的，因此要进行信道估计。
由于在MIMO 系统中进行信道估计时，天线之间存在着干扰，因此，研究在天线之间存在干扰时的信道估计方法也是目前研究的热点。
??? MIMO系统的天线选择技术??? 因为多天线需要多射频RF电路，而RF又非常昂贵，因此，寻找具有MIMO天线优点且低价格、低复杂度的最优天线子集选择技术极具吸引力。
MIMO技术
MIMO技术MIMO（多入多出技术（Multiple-Input Multiple-Output）技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。
▍MIMO概述MIMO能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
▍MIMO关键技术空分复用（spatial multiplexing）工作在MIMO天线配置下，能够在不增加带宽的条件下，相比SISO系统成倍地提升信息传输速率，从而极大地提高了频谱利用率。
在发射端，高速率的数据流被分割为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流在不同的发射天线上在相同频段上发射出去。
如果发射端与接收端的天线阵列之间构成的空域子信道足够不同，即能够在时域和频域之外额外提供空域的维度，使得在不同发射天线上传送的信号之间能够相互区别，因此接收机能够区分出这些并行的子数据流，而不需付出额外的频率或者时间资源。
空间复用技术在高信噪比条件下能够极大提高信道容量，并且能够在“开环”，即发射端无法获得信道信息的条件下使用。
Foschini等人提出的“贝尔实验室分层空时”（BLAST）是典型的空间复用技术。
空间分集（spatial diversity）：利用发射或接收端的多根天线所提供的多重传输途径发送相同的资料，以增强资料的传输品质。
波束成型（beamforming）：借由多根天线产生一个具有指向性的波束，将能量集中在欲传输的方向，增加信号品质，并减少与其他用户间的干扰。
预编码（precoding）：预编码主要是通过改造信道的特性来实现性能的提升。
以上 MIMO 相关技术并非相斥，而是可以相互配合应用的，如一个 MIMO 系统即可以包含空分复用和分集的技术。
▍MIMO技术优势无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。
什么是MIMO技术
什么是MIMO技术？那么究竟什么是MIMO技术呢？通俗的说就是为了提升无线信号的传输质量，而利用多个天线将无线信号进行同步收发的无线技术。
MIMO（Multi-input Multi-output，多输入多输出）技术在维基百科中定义是一种用来描述多天线无线通信系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。
MIMO多进多出无线技术在现在主流的802.11n无线产品中，MIMO架构是标志性的无线技术之一。
在无线通信领域中，MIMO技术中的智能天线技术是具有相当重要意义的，该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的吞吐量、传送距离和频谱利用率。
应该说，一个无线通信系统只要其发射端和接收端同时都采用了多个天线（或者天线阵列），就构成了一个无线MIMO系统。
MIMO技术采用空间复用技术对无线信号进行处理后，数据通过多重切割之后转换成多个平行的数据子流，数据子流经过多副天线同步传输，在空中产生独立的并行信道传送这些信号流；为了避免被切割的信号不一致，在接收端也采用多个天线同时接收，根据时间差的因素将分开的各信号重新组合，还原出原本的数据。
使用MIMO技术的好处是，可以通过增大天线的数量来传输信息子流，将多个数据子流同时发送到信道上，各发射信号占用同一频带，从而在不增加频带宽度的情况下增加频谱利用率。
经测试，采用MIMO技术的无线局域网频谱利用率可达到20－40bps/Hz，非常适合在室内环境下的无线网络系统中应用。
综上所述，使用MIMO技术后，可以令无线信号的传输距离、天线的接受范围进一步扩大，信号抗干扰性更强，无线传输更为精准快速。
而前面针对提升手机在LTE或WiFi环境下的通讯品质，而推出的新式MIMO架构天线方案，无疑为用户带来了更流畅、快速的无线应用体验。
WiFi天线分集和MIMO的区别比较文/张利兵802.11a/b/g设备经常会见到配备有多个天线，这种天线形式就是天线分集(Antenna Diversity)，而802.11n设备的MIMO系统也是多个天线，两种技术之间有何区别呢？1. 天线分集系统天线分集系统中，实际上只有一个收发器，而多个天线都连接着这个收发装置。
MIMO技术百科
MIMOMIMO属于空间分集简介MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统是一项运用于802.11n的核心技术。
802.11n是IEEE继802.11b\a\g后全新的无线局域网技术，速度可达600Mbps。
同时，专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。
该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落。
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SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。
概述MIMO 表示多输入多输出。
读/maimo/或/mimo/，通常美国人读前者，英国人读后者，国际上研究这一领域的专家较多的都读/maimo/。
在第四代移动通信技术标准中被广泛采用，例如IEEE 802.16e (Wimax)，长期演进(LTE)。
在新一代无线局域网(WLAN)标准中，通常用于 IEEE 802.11n，但也可以用于其他 802.11 技术。
MIMO 有时被称作空间分集，因为它使用多空间通道传送和接收数据。
只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持 MIMO 时才能部署 MIMO。
优点MIMO 技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。
无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。
每份信号都是一个空间流。
使用单输入单输出（SISO）的系统一次只能发送或接收一个空间流。
MIMO 允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。
多天线系统的应用，使得多达 min(Nt,Nr)的并行数据流可以同时传送。
同时，在发送端或接收端采用多天线，可以显著克服信道的衰落，降低误码率。
一般的，分集增益可以高达Nt*Nr。
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。
什么是MIMO技术？
无线通信：MIMO技术一、什么是MIMO技术？MIMO技术称为多入多出（Multiple-Input Multiple-Output）技术，同时也可以称为多发多收天线(MTMRA，Multiple Transmit Multiple Receive Antenna)技术。
其基本原理是在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号，还可以在不增加带宽与发射功率的前提下，提高系统容量、覆盖范围和信噪比、改善无线信号的传送质量，它与传统的信号处理方式的不同之处在于其同时从时间和空间两个方面研究信号的处理问题。
MIMO技术原理示意图二、MIMO工作模式哪些？在如今智能化设备日益增长的大环境下，MIMO技术在其中的应用可谓相当关键。
我们可根据不同条件、不同的无线环境采用不同的工作模式，协议中定义了以下七种MIMO的工作模式：（1）单天线工作模式：也就是我们熟知的SISO（Single-Input Single-Output）系统，使用单个天线发射信号和单个天线接收信号。
（2）开环发射分集：利用复数共轭的数学方法，在多个天线上形成了彼此正交的空间信道，发送相同的数据流，提高传输可靠性。
（3）开环空间复用：在不同的天线上人为制造“多径效应”，一个天线正常发射。
其他天线引入相位偏移环节。
多个天线的发射关系构成复矩阵，并行地发射不同的数据流。
这个复矩阵在发射端随机选择，不依赖接收端的反馈结果，就是开环空间复用。
（4）闭环空间复用：发射端在并行发射多个数据流的时候，根据反馈的信道估计结果，选择制造“多径效应”的复矩阵，就是闭环空间复用。
（5）MU-MIMO：允许发射端同时和多个用户传输数据。
（6）闭环RANK=1预编码：也就是空间分集技术，作为闭环空间复用的一个特例，只传输一个数据流，也就是说空间信道的秩Rank=1。
这种工作模式起到的是提高传输可靠性的作用，实际上是一种发射分集的方式。
mimo技术
mimo技术
MIMO技术是指能在不增加带宽的情况下，成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。
它可以定义为发送端和接收端之间存在多个独立信道，也就是说天线单元之间存在充分的间隔，因此，消除了天线间信号的相关性，提高了信号的链路性能，增加了数据吞吐量。
研究表明，在瑞利衰落信道环境下。
OFDM系统会使用MIMO技术来提高容量。
采用MIMO系统是提高频谱效率的有效方法。
多径衰落是影响通信质量的主要因素，但MIMO系统却能有效地利用多径的影响来提高系统容量。
系统容量是干扰受限的，不能通过增加发射功率来提高系统容量。
而采用MIMO结构不需要增加发射功率就能获得很高的系统容量。
因此，将MIMO技术与OFDM技术相结合是下一代无线局域网发展的趋势。
在OFDM系统中，采用多发射天线实际上就是根据需要在各个子信道上应用多发射天线技术，每个子信道都对应一个多天线子系统、一个多发射天线的OFDM系统。
目前，正在开发的设备由两组IEEE802.11a收发器、发送天线和接收天线各两个(2×2)以及负责运算处理过程的MIMO系统组成，能够实现最大108Mbit/s的传输速率，支持AP和客户端之间的传输速率为108Mbit/s;当客户端不支持该技术时(IEEE802.11a客户端的情况)，通信速率为54Mbit/s。
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MIMO技术MIMO Technology2012－12－20作者:印友进于彦摘要:未来无线通信系统需要更高的数据传输速率和更好的服务质量，因此需要系统容量大幅度提高。
在有限的无线频谱资源条件下，只有极大地提高频谱利用率才能使系统容量更高。
采用多输入多输出(MIMO)天线技术可以满足要求。
MIMO技术的主要研究方向包括：MIMO信道、MIMO收发技术、分布式MIMO和MIMO应用。
MIMO 技术是无线通信领域重大的技术突破，将成为未来无线宽带移动通信系统和无线宽带接入系统的关键技术。
关键字:多输入多输出；分布式无线通信系统；关键技术；体系结构英文摘要:The future wireless communications system requires higher data transmission speed and better QoS, therefore the system capacity should be greatly improved. With limited radio frequency resources, it can only be satisfied by tremendously enhancing the frequency utilization efficiency. The Multiple InputMultiple Output (MIMO) technology is a good choice. The study of MIMO includes MIMO channel, MIMO transceiver, distributed MIMO and application of MIMO. The MIMO technology is a great technological breakthrough in the domain of wireless communications, and it will become a key technology for the future broadband mobile communications system andbroadband wireless access system.英文关键字:multipl e input multiple output; distributed wireless communication system; key technology; architectureContent1多入多出技术概论2 MIMO发展历史3 MIMO技术波束成型5 mimo天线建设模式6 mimo与智能天线7 MIMO的应用多入多出技术概论概述MIMO 表示多输入多输出。
在第四代移动通信技术标准中被广泛采用，例如IEEE 802.16e (Wimax)，长期演进(LTE)。
在新一代无线局域网(WLAN)标准中，通常用于 IEEE 802.11n，但也可以用于其他 802.11 技术。
MIMO 有时被称作空间分集，因为它使用多空间通道传送和接收数据。
只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持 MIMO 时才能部署 MIMO。
优点MIMO 技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。
无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。
每份信号都是一个空间流。
使用单输入单输出（SISO）的系统一次只能发送或接收一个空间流。
MIMO 允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。
多天线系统的应用，使得多达 min(Nt,Nr)的并行数据流可以同时传送。
同时，在发送端或接收端采用多天线，可以显著克服信道的衰落，降低误码率。
一般的，分集增益可以高达Nt*Nr。
老接入点到老客户端 - 只发送和接收一个空间流MIMOMIMO 接入点到 MIMO 客户端 - 同时发送和接收多个空间流MIMO可以看出，此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。
也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。
利用MIMO技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。
前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益，后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。
实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF（zero-forcing，迫零）算法、MMSE（minimum mean square error，最小均方差）算法、ML（maximum likelihood，最大似然）算法。
ML算法具有很好的译码性能，但是复杂度比较大，对于实时性要求较高的无线通信不能满足要求。
ZF算法简单容易实现，但是对信道的信噪比要求较高。
性能和复杂度最优的就是BLAST算法。
该算法实际上是使用ZF算法加上干扰删除技术得出的。
目前MIMO技术领域另一个研究热点就是空时编码。
常见的空时码有空时块码、空时格码。
空时码的主要思想是利用空间和时间上的编码实现一定的空间分集和时间分集，从而降低信道误码率。
潜力通常，多径要引起衰落，因而被视为有害因素。
然而研究结果表明，对于MIMO系统来说，多径可以作为一个有利因素加以利用。
MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道，MIMO的多入多出是针对多径无线信道来说的。
传输信息流s(k)经过空时编码形成N个信息子流ci(k)，I=1，……，N。
这N 个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。
多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。
特别是，这N个子流同时发送到信道，各发射信号占用同一频带，因而并未增加带宽。
若各发射接收天线间的通道响应独立，则多入多出系统可以创造多个并行空间信道。
通过这些并行空间信道独立地传输信息，数据率必然可以提高。
MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化，从而实现高的通信容量和频谱利用率。
这是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。
系统容量是表征通信系统的最重要标志之一，表示了通信系统最大传输率。
对于发射天线数为N，接收天线数为M的多入多出（MIMO）系统，假定信道为独立的瑞利衰落信道，并设N、M很大，则信道容量C近似为：C=[min(M,N)]Blog2(ρ/2) 其中B为信号带宽，ρ为接收端平均信噪比，min(M,N)为M，N的较小者。
上式表明，功率和带宽固定时，多入多出系统的最大容量或容量上限随最小天线数的增加而线性增加。
而在同样条件下，在接收端或发射端采用多天线或天线阵列的普通智能天线系统，其容量仅随天线数的对数增加而增加。
相对而言，多入多出对于提高无线通信系统的容量具有极大的潜力。
理论容量与天线数关系：图4-4（1）图4-4所示的四条信道容量曲线的发射天线数量都为4，以接收天线数量为横轴，信噪比依次为0dB、5dB、10dB、15dB。
从这四条不同的曲线我们可以得出结论：1．发射天线数量一定，信噪比不变时信道容量随着接收天线数的增多而增大，且增大的幅度越来越小。
2．发射天线和接收天线的数量均相同，信道容量随信噪比的增大而增大。
（2）图4-5所示的四条信道容量曲线的接收天线数量都为4，以发射天线数量为横轴，信噪比分别为0dB、5dB、10dB、15dB。
从这四条不同的曲线我们可以得出结论：1．接收天线数量一定，信噪比不变时信道容量随着发射天线数的增多而增大，增大的幅度会越来越小。
2．当发射天线数大于接收天线数时，信道容量增大的幅度会大幅度减缓，当 >10以后，信道容量基本上就没有多大变化。
由上述结论我们可以看到信道容量随着天线数量的增大而线性增大。
也就是说可以在不增加带宽和天线发送功率的情况下利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，证明了MIMO信道系统理论的正确性MIMO发展历史1990年代，全世界无线通信领域均针对多天线系统进行研究，希望实作出能指向接收者之波束成型技术，亦即是所谓智慧型天线——一种能使波束聪明地追踪接收者（即移动电话）的技术，如同有个人持着天线到处移动，就像一道自手电筒射出的光束可追踪一位在黑暗中移动的人一样。
智慧型天线借由波束对其指向（亦即对目标接收者）的相长干涉（constructiveinterference）及同时间该波束对目标接收者指向以外其他方向之相消干涉（destructive interference）来增加信号增益，以实现上述智慧型天线的优点，并对于此发送单位上的多天线间，采用一较窄的天线间距来实作此波束。
一般以发送信号之一半波长作为实体的天线间距，以满足空间上的采样定理且避免旁瓣辐射（grating lobes），亦即空间上的混叠。
波束成型技术的缺点乃是在都市的环境中，信号容易朝向建筑物或移动的车辆等目标分散，因而模糊其波束的集中特性（即相长干涉），丧失多数的信号增益及减少干扰的特性。
然而此项缺点却随着空间分集及空间多工的技术在 1990 年代末的发展，而突然转变为优势。
这些方法利用多径（multipath propagation）现象来增加资料吞吐量、传送距离，或减少比特错误率。
这些型态的系统在选择实体的天线间距时，通常以大于被发送信号的波长的距离为实作，以确保 MIMO 频道间的低关联性及高分集阶数（diversity order）。
MIMO-OFDM复合技术MIMO 此科技与平坦衰落信道（flat fading channels）兼用时最佳，以降低接收端信道等化器之复杂度及维持接收端的低功率耗损，也因此 MIMO 多半与 OFDM 结合为复合技术。
MIMO-OFDM 同时为IEEE 802.16及 IEEE 802.11n HT（High-Throughput）的采用标准之一。
WCDMA 的系统，如 HSDPA，亦进行将 MIMO 技术标准化的动作。
Mimo技术1 MIMO信道研究无线通信技术首先就要研究无线信道。
同样，MIMO技术的研究发展总是围绕着人们对MIMO信道的深入研究而继续发展。
在早期的MIMO技术研究中为了简化分析，研究者通常假设天线阵列周围存在大量散射物，且天线元间距大于半波长，不同天线的信道衰落是不相关的[2]，因此早期大量的研究成果在独立信道的前提条件下完成。
随着MIMO信道研究的发展和趋于成熟，人们发现随着MIMO信道相关性逐渐增强，MIMO信道的容量将急剧下降。
当信道存在相关性时，早期部分重要MIMO技术研究成果应用于无线通信系统中时，性能将急剧降低甚至于不能正常工作，而在现实环境中具有相关性或相关性强的MIMO信道环境大量存在。