MIMO技术杂谈样本

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现代通信技术结课论文-多输入多输出(MIMO)系统资料

现代通信技术概论结课论文2015年春季学期题目：多输入多输出（MIMO）系统专业班级：姓名：学号：指导教师：联系方式：成绩：多输入多输出系统摘要随着信息技术在生活中的越来越深入广泛的应用，无线数字通信在现今的地位变得越来越重要。

面对越来越高的通信速度和质量要求，传统的无线数字系统显然无法胜任。

在人们广泛的研究时间、频率、码元等资源的利用效率同时，多输入多输出技术理论（MIMO：Multiple-Input Multiple-Output.也称为：多天线技术）为移动通信产业带来了新的增长点。

本文将着重论述MIMO技术的一些基本模式以及一些技术要求。

关键词：MIMO，多天线，信号检测，欠定义MIMO系统，多用户MIMO 系统目录1概述 (1)2 MIMO信号检测 ........................................................................................... 错误！未定义书签。

2.1 MIMO系统基础 ............................................................................... 错误！未定义书签。

2.2经典MIMO信号检测 (3)2.2.1最大似然MIMO信号检测 (3)2.2.2线性MIMO信号检测 (5)3 两种经典的MIMO系统简介 (6)3.1欠定义MIMO系统 (6)3.2多用户MIMO系统 (7)参考文献 (8)1：概述从1978年贝尔实验室在芝加哥成功试验了第一个蜂窝移动通信系统，即高级移动电话业务（Advanced Mobile Phone Service ，AMPS ）开始，移动通信进入了飞速发展的时代。

截至2012年6月，手机网用户数量首次超过了计算机上网用户数量[1]。

随着移动互联网业务的快速增长，此类服务对于数据传输速率以及传输质量的要求也就越来越高。

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。

浅谈MIMO无线信道中空间相关性

引言MIMO 表示多输入多输出。

读/maimo/或/mimo/，通常美国人前者，英国人读后者，国际上研究这一领域的专家较多的都读读/maimo/。

通常用于IEEE 802.11n，但也可以用于其他802.11 技术。

MIMO 有时被称作空间多样，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。

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。

测量原理利用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算法、MMSE算法、ML 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。

MIMO技术在5G中的应用分析

MIMO技术在5G中的应用分析随着物联网、人工智能、VR/AR等新兴技术的发展，对网络通信的速度、稳定性和准确性的要求越来越高。

作为下一代移动通信技术的5G，自然也需要应对这些挑战，而MIMO技术作为其中的一项重要技术，在5G中扮演着不可或缺的角色。

MIMO，即多输入多输出技术，是一种在现有频谱下提高无线通信系统吞吐量和可靠性的技术。

就其原理而言，MIMO技术利用额外的天线和信号路线，在同样的频段上使多个数据流同时传输。

这使得无线通信系统能够在同一带宽内传输更多数据，提高了数据吞吐量并减少了传输时延。

在5G应用中，MIMO技术可以带来更快的数据传输速度，同时它也能减少网络中的误码率和信号丢失现象。

这在某些场合下是至关重要的，比如在智能交通、医疗设备等场合中，网络通信的准确性直接关系到生命安全。

MIMO技术能够增大网络的覆盖范围，并能够使得信号更加稳定，降低了通信过程中的信号干扰率，这为5G的实现提供了极大的帮助。

另外，MIMO技术还可以支持更多的设备连接到同一网络上，并使得网络更加灵活。

这对于5G所面临的挑战来说是至关重要的：5G中我们面临的不仅是超高速率的问题，还有设备的密集和多样化问题。

而MIMO技术恰恰能够通过支持更多设备的连接并优化其性能，帮助我们在这方面取得更好的成果。

此外，MIMO技术还能帮助5G应用中的网络省电。

通信应用虽然看似非常注重速度，但对能耗同样是非常在意的。

在5G应用中，设备使用MIMO技术能够实现更高的能量利用效率，并可以减少设备持续使用的能量消耗，为5G应用中的环境保护和可持续发展带来了帮助。

总之，MIMO技术在5G中有多个优势：增加数据传输速度，减少误码率和信号丢失现象，增大网络覆盖范围并降低信号干扰率，支持更多的设备连接到网络且提高其性能，同时还可以帮助5G应用中的网络省电。

随着技术的不断发展，MIMO技术所带来的优势也会越来越明显，这将为5G应用中提供更多的支持，同时也使我们更加期待5G在未来的发展。

综述MIMO天线技术---精品管理资料

摘要虽然第三代移动通信技术还没有应用到实际生活之中,但是新一代无线通信技术已扑面而来，其无所不在、高质量、高速率的移动多媒体传输目标让人耳目一新。

然而，实现这一振奋人心的通信目标并非易事，常规单天线收发通信系统面临严峻挑战，采用常规分集技术或智能天线技术己不足以解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性需求问题。

此时，多天线的无线通信技术为我们提供了解决该问题的新途径,它在无线链路两端均采用多天线，能够充分开发空间资源,在无需增加频谱资源和发射功率的情况下，成倍地提升通信系统的容量与可靠性.本文首先介绍了MIMO通信技术的相关背景及其信道模型;然后引入了空时编码的介绍，同时对基于垂直分层编码的四种检测算法进行了性能比较,分析在不同天线配置下算法的可靠性。

关键词:MIMO,信道容量，垂直分层编码，检测算法AbstractThe third generation mobile communication（3G）technologies arc still not applied into our life．However,the new generation wireless communication technologies are emerging and booming，whose target of providing ubiquitous，high quality，and high data rate mobile multimedia transmission sounds much attractive．Of course，the implementation of this unprecedented target is not so easy,and the traditional communication systems using single-antenna transmitting and receiving are confronted with a stiff challenge to achieve this target．The demands of both high capacity and high reliability in the new generation wireless communication systems are not enough to be met even though one of the traditional improved measures，such as the traditional transmit diversity,receive diversity and smart antenna technology,is used．Fortunately，the creative technology,namely Multiple—Input Multiple—Output(MIMO），has provided a novel solution to this problem．MIMO methods make use of multiple—antenna at both the transmit and the receive side of the radio link to multiply the capacity and reliability over mole traditional wireless communication systems by fully exploring the space resource within the same frequency band at no additional power expenditure．However,many more problems are emerging and urgently wanted to be solved in MIMO communication systems due to introducing the multiple—antenna comparing with the traditional single-antenna systems.In this paper,the MIMO system model and knowledge related was introduced。

MIMO技术杂谈----谈分集与复用的权衡资料

MIMO技术杂谈（一）--浅谈分集与复用的权衡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）。

新技术讲座大作业——关于MIMO技术的简单介绍

新技术讲座报告关于MIMO技术的简单介绍姓名：沈云彬学号：02116026任课教师：史琰完成日期：2014.04.17关于MIMO技术的简单介绍摘要:我根据一些关于MIMO的论文、资料的理解，简单介绍了MIMO及其应用背景，并对MIMO技术的优点和在雷达中的应用作了简单的介绍。

MIMO技术室最近很热门的一项技术，随着人们对更高速率和带宽的要求，MIMO技术显得愈发重要。

关键词：MIMO技术、应用背景、优点、MIMO雷达一、MIMO介绍MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)（多入多出技术），是应用于WLAN的一项核心技术，通过多根天线在不同频率下工作从而使无线网络实现带宽增倍或者增强信号的功能。

现在MIMO已经广泛应用于军用和民用上，MIMO阵列对空成像雷达、MIMO SAR雷达其实就是一个MIMO的典型应用，民用上，就连简单的路由器已具备了简单的MIMO技术。

实际上多输入多输出(MIMO)技术由来已久，早在1908年马可尼就提出用它来抗衰落。

在20世纪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上世纪90年代由AT&TBell实验室的学者完成的。

二、MIMO的应用背景随着科学技术的发展，我们对天线的要求也越来越高。

首先，为了实现更高的传输速率，我就需带宽更宽的天线。

像WCDMA的3G网络就是用了两个不同的频率范围来进行接收和发送数据，还有WIFI的信号为了防止干扰，按照频率分成13个信道，另外我们的蜂窝通信系统也是根据频率分成许多信道来减少干扰和增加容量，种种应用使得天线的工作频率变得很宽。

其次，为了让手机等终端有更好的通用性，我们也需要让天线在多个完全不同的频率上工作，像多网通用的手机，我们既要支持900MHz的GSM，也要支持大约1800-2000Mhz的3G网络，相当于把一根天线当多根天线使用，否则我们就需要使用多根天线来实现。

MIMO无线通信中几种调制与接收技术研究.doc

MIMO无线通信中几种调制与接收技术研究多输入多输出(MIMO)技术作为现代无线通信系统的重要组成部分在保障信息的高速传输和良好接收方面发挥着至关重要的作用,它的特点在于可以利用收发两端多根天线的空间自由度来提升传输效率和系统容量。

常用的MIMO通信系统包括空间调制和空分复用等,传统空间调制技术由于每个传输时刻只激活1根发射天线,在避免了信道间干扰的同时也带来了较低的复用增益;而复用增益高的空分复用系统在接收端获得的分集增益又较低,这无法保证通信中由于并行传输而相互干扰的信号的检测质量。

因此本文针对这2个问题研究了基于复用设计的双极化空间调制技术,以及在空分复用系统中可以辅助低复杂度检测算法实现全接收分集的近似格基约减算法。

除此之外,由于卫星通信在现代无线通信系统中也发挥着重要作用,而其频谱资源也日益紧缺,地面成熟MIMO技术由于物理条件的限制不适用于此场景,因此针对卫星通信提出了一种利用轨道角动量作为额外调制自由度的调制方法。

本文首先分析研究了基于复用设计的双极化空间调制技术在较为一般的Nakagami-m衰落信道上的信道模型与误码率性能。

它的优点在于利用极化天线额外增加了极化调制自由度,可以进一步提高频谱效率、减小天线占用空间。

本文推导分析了其在信道形状参数m取值范围不同时对应的两种信道模型,并且以此为基础推导出了双极化空间调制技术的误码率上界。

本文其次分析研究了空分复用系统中近似格基约减算法辅助简单检测算法解码的性能和复杂度,主要通过新的理论推导方式证明了近似基向量重排条件可辅助简单检测算法实现全接收分集,并且此推导方法的平均误比特率上界更紧,还通过实验仿真证明了此条件下接收端检测的良好性能和低复杂度。

论文最后对卫星通信这个特殊的无线通信场景做了调制技术的研究,提出一种将轨道角动量应用于卫星通信传输的调制方式,通过在调制过程中增加轨道角动量模式以进一步提升卫星通信的频谱利用率,并且对应模式接收的环形天线阵列也可增加信号检测的准确性和安全性。

MIMO技术内容分享

決定LTE良窳MIMO技術扮舵手新通訊2010年3月號109期文〃Jan Whitacre需要高頻寬的應用愈來愈多，例如串流視訊，因此對無線通訊系統的傳輸率或覆蓋率需求也不斷地升高。

改變可用頻譜的使用效率可透過幾種方法來達成。

第三代合作夥伴計畫(3GPP)的Release 8版規格訂定了長期演進計畫(Long Term Evolution, LTE)標準，朝向第四代行動通訊(4G)的系統發展，當中包含了新的運作要求，也就是基地台和手機會透過兩個或更多個發射/接收鏈進行通訊，並充分利用無線傳輸路徑間的差異性來運作。

其目標是要增加基地台整體的通訊容量，以及提高單一用戶可從系統得到的資料傳輸率。

LTE要求基地台和手機的設計與測試頇做一些根本的改變，原因包括資料傳輸率提高、允許的訊號頻寬變寬，以及手機的整合度愈來愈高且外型愈來愈輕薄短小。

舉例來說，頇要應付六種不同的通道頻寬，範圍從1.4M～20MHz，以及分頻雙工(FDD)和分時雙工(TDD)兩種模式；視不同代網路系統混合並存的情況而定，手機甚至頇要支援基本的全球行動通訊系統(GSM)或cdma2000等傳統的系統，並且要能在不同代的系統間順暢地切換並存；符合可消除基頻和射頻積體電路(RFIC)間潛在通訊瓶頸之DigRF v4標準的手機元件必頇具備跨域的量測能力，可由數位訊號輸入且由RF訊號輸出；測試時需要有一組數位測試訊號源，其必頇要能模擬控制RFIC功能之數位介面中的資料流量和封縮(Encapsulated)的通訊協定堆疊，而且手機的RF 和基頻IC間傳送的資訊必頇遵循嚴格的時序限制。

除了這些一般性的問題外，也因為頇要支援多重天線技術而衍生出一些特殊的挑戰。

LTE定義以下這五種技術，以提高鏈路的效能：〃行動電話端的接收分集(Diversity)〃基地台(evolved Node B, eNB)端的發射分集(運用SFBC空頻區塊碼技術)〃eNB端的多重輸入多重輸出(MIMO)空間多工(給一或兩位使用者使用)〃eNB端的CDD循環延遲分集(搭配空間多工技術使用)〃波束定向(Beamsteering)(依使用者不同而異)前兩種是相當傳統的分集方法，第三和第四種方法則是運用空頻編碼機制，將資料分散給多支天線發射。

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。

MIMO无线通信技术

1、引言随着无线互联网多媒体通信的快速发展，无线通信系统的容量与可靠性亟待提升，常规单天线收发通信系统面临严峻挑战。

采用常规发射分集、接收分集或智能天线技术已不足以解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性需求问题。

可幸的是，结合空时处理的多天线技术——多入多出(MIMO)通信技术，提供了解决该问题的新途径。

它在无线链路两端均采用多天线，分别同时接收与发射，能够充分开发空间资源，在无需增加频谱资源和发射功率的情况下，成倍地提升通信系统的容量与可靠性。

然而，与常规单天线收发通信系统相比，MIMO 通信系统中多天线的应用面临大量亟待研究的问题。

2、MIMO无线通信技术2.1传统单天线系统向多天线系统演进传统无线通信系统采用一副发射天线和一副接收天线，称作单入单出(SISO)系统。

SISO系统在信道容量上具有一个不可突破的瓶颈——Shannon容量限制。

针对移动通信中的多径衰落与提高链路的稳定性，人们提出了天线分集技术。

而将天线分集与时间分集联合应用，还能获得空间维与时间维的分集效益。

因此，从传统单天线系统向多天线系统演进是无线通信发展的必然趋势。

2.2智能天线向多天线系统演进智能天线的核心思想在于利用联合空间维度与天线分集，通过最优加权合并而最大化信干噪比，使信号出错的概率随独立衰落的天线单元数目呈指数减小，而系统容量随天线单元数目呈对数增长。

然而，开关波束阵列仅适于信号角度扩展较小的传播环境，且自适应阵列虽可以用于信号角度扩展较大的多径传播环境，但在高强度的多径分量比较丰富的环境下，自适应天线系统抗衰落的能力相当有限，这是因为智能天线技术没有利用多径传播。

由于增大阵元间距与角度扩展及结合空时处理都有利于捕获与分离多径，因此结合天线发射分集与接收分集技术，充分利用而不是抑制多径传播，进一步开发空域资源，提高无线传输性能，成为了无线通信发展的必然趋势，即从智能天线向多天线系统演进。

2.3MIMO无线通信技术MIMO无线通信技术是天线分集与空时处理技术相结合的产物，它源于天线分集与智能天线技术，具有二者的优越性，属于广义的智能天线的范畴。

浅谈mimo技术综述

浅谈MIMO技术
STBC编码
以双天线为例，又称为Alamouti STBC编码器，其结构如下图所示。
浅谈MIMO技术
STBC编码信源发出的二进制比特信息首先进行数字调制，调制为M=2m进制的符号。然后Alamouti STBC编码器选取连续的两个符号，根据下式映射为发送信号矩阵。
浅谈MIMO技术
与原来的单天线系统相比，信道容量获得了L倍的增益，这是由于各个天线的子信道之间的耦合的结果。
浅谈MIMO技术
MIMO的基本原理如果信道系数的幅度随机变化，MIMO信道的容量为一随机变量，它的平均值可以表示为
式中，r 为信道矩阵H得秩， r = min(nR , nT ) 下图是MIMO信道容量累计概率分布曲线图，它反映了信道容量累计分布与发射和接收天线数得变换关系。
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。
浅谈MIMO技术
MIMO的基本原理
（2）正交传输信道的MIMO系统
对于正交传输的MIMO系统，即多根天线构成的并行子信道相互正交，单个子信道之间不存在相互干扰。为方便起见，假定收发两端的天线数相等（nR ＝ nT ＝ L），信道矩阵可以表示为： I L为L×L的单位矩阵
浅谈MIMO技术
MIMO的基本原理信道容量为：
浅谈MIMO技术

mimo数学原理

mimo数学原理今天咱们来唠唠MIMO这个超酷的东西的数学原理，可有意思啦！MIMO呢，全名是多输入多输出（Multiple - Input Multiple - Output）。

你可以把它想象成一个超级厉害的通信小能手。

咱们先从最基础的来说哦。

在传统的通信里呀，就像是一个人在一个很窄的小路上送东西。

比如说，只有一根天线发射信号，一根天线接收信号。

这时候呢，信号传输就比较单一。

但是MIMO就不一样啦，它就像是好多人一起在好多条路上送东西。

有多根天线在发射信号，也有多根天线在接收信号呢。

那这里面的数学原理呀，就像是一场精心编排的舞蹈。

从发射端来看，每根天线发射的信号可不是随随便便发出去的哦。

这里面有矩阵的魔法在起作用。

我们可以把每根天线要发射的信号看成是一个向量，然后通过一个特殊的矩阵变换，把这些信号变得适合在信道里传输。

这个矩阵就像是一个魔法盒，把信号打扮得漂漂亮亮地送出去。

信道呢，就像是信号要走过的路。

在MIMO里，这个信道也变得很复杂又很有趣。

因为有多根天线的存在，信道就不再是简单的一条线啦，而是一个矩阵。

这个信道矩阵描述了每根发射天线到每根接收天线之间的关系。

你想啊，这么多天线之间的关系都被这个矩阵给管着，是不是很神奇呢？到了接收端，那更是一场热闹的聚会。

接收天线收到的信号是一堆混合在一起的东西。

这时候，数学又要大显身手啦。

我们要通过一些算法，根据信道矩阵的情况，把这些混合的信号再分开，还原出原来每根发射天线发出来的信号。

这就像是在一个大杂烩里把各种食材再挑出来，重新做成原来的菜一样。

这里面有个很重要的概念叫空间复用。

就像是在同一个空间里，同时有好几条信息在跑。

这在数学上呢，就是利用了线性代数里向量空间的独立性。

每根天线发射的信号就像是在不同的方向上的向量，只要这些方向选得好，就可以在同一个空间里互不干扰地传输。

这就大大提高了通信的效率。

还有一个是分集技术。

这个就像是给信号买了保险一样。

通过多根天线，我们可以让信号有多种传输的方式。

5G中MIMO技术分析及应用

5G中MIMO技术分析及应用多输入多输出天线技术是无线移动通信领域的重大突破，在不增加带宽的情况下，MIMO技术成倍的提高了通信质量和频谱利用率，是新一代通信系统必备的关键技术。

在5G的建设中，大规模MIMO技术是一项关键技术，它解决了过去传统天线技术信道容量低的问题，提高通信系统的容量，所需成本低，整个系统地顽健性强。

MIMO技术因其覆盖能力强而成为5G采用的关键技术。

标签：MIMO；大规模MIMO天线一、多输入多输出天线技术（MIMO）MIMO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。

它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技术经历了从最初的点到点通信，到单小区多用户MIMO，再到多小区MIMO的发展历程。

点对点单用户MIMO由于在实际中天线数目是受限制的，所以信道容量不可能无限制增长。

多用户MIMO利用天线空间的自由度实现多用户分离，其核心思想就是在尽可能地提高用户接收功率的同时，降低不同用户之间的干扰。

MIMO技术之所以在4G系统中广泛应用，主要是因为MIMO 技术通过利用收发两端配置的多根天线，可以充分的利用空间资源，成倍的提高系统信道容量。

一方面，多根天线的应用可以形成分集效应，用来对抗多径效率及平坦性衰落，从而提高系统的顽健性，利用空间的自由度提高单位时间内的信息传播量，间接地提高频谱资源的利用效率。

大规模MIMO技术，又称大规模天线阵列，指在收发两端装备超大数目的天线以发送和接收信号，从而使通信系统可以在相同的时频资源块上同时服务数十个用户。

二、大规模MIMO技术的优势大规模MIMO能够提高系统容量及能量效率，主要特点是在基站侧装配了大量的天线，可以在基站和用户之间形成多条独立传输的数据链路，因此，可以获得更大的空间复用增益。