mimo(MIMO技術(shù)具體是個(gè)怎樣的技術(shù))

1.MIMO技術(shù)具體是個(gè)怎樣的技術(shù)

多入多出（MIMO）或多發(fā)多收天線（MTMRA）技術(shù)是無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)的重大突破。

該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，是新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)必須采用的關(guān)鍵技術(shù)。那么MIMO技術(shù)究竟是怎樣的？實(shí)際上多進(jìn)多出（MIMO）技術(shù)由來(lái)已久，早在1908年馬可尼就提出用它來(lái)抗衰落。

在70年代有人提出將多入多出技術(shù)用于通信系統(tǒng)，但是對(duì)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)多入多出技術(shù)產(chǎn)生巨大推動(dòng)的奠基工作則是90年代由ATTBell實(shí)驗(yàn)室學(xué)者完成的。1995年Teladar給出了在衰落情況下的MIMO容量；1996年Foshinia給出了一種多入多出處理算法——對(duì)角-貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)（D-BLAST）算法；1998年Tarokh等討論了用于多入多出的空時(shí)碼；1998年Wolniansky等人采用垂直-貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)（V-BLAST）算法建立了一個(gè)MIMO實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在室內(nèi)試驗(yàn)中達(dá)到了20bit/s/Hz以上的頻譜利用率，這一頻譜利用率在普通系統(tǒng)中極難實(shí)現(xiàn)。

這些工作受到各國(guó)學(xué)者的極大注意，并使得多入多出的研究工作得到了迅速發(fā)展。一句話，MIMO(Multiple-InputMultiple-Out-put)系統(tǒng)就是利用多天線來(lái)抑制信道衰落。

根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量，相對(duì)于普通的SISO(Single-InputSingle-Output)系統(tǒng)，MIMO還可以包括SIMO(Single-InputMulti-ple-Output)系統(tǒng)和MISO(Multiple-Input Single-Output)系統(tǒng)。 MIMO的概念通常，多徑要引起衰落，因而被視為有害因素。

然而研究結(jié)果表明，對(duì)于MIMO系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，多徑可以作為一個(gè)有利因素加以利用。MIMO系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端均采用多天線（或陣列天線）和多通道，MIMO的多入多出是針對(duì)多徑無(wú)線信道來(lái)說(shuō)的。

圖1所示為MIMO系統(tǒng)的原理圖。 傳輸信息流s(k)經(jīng)過(guò)空時(shí)編碼形成N個(gè)信息子流ci(k),I=1，……，N。

這N個(gè)子流由N個(gè)天線發(fā)射出去，經(jīng)空間信道后由M個(gè)接收天線接收。多天線接收機(jī)利用先進(jìn)的空時(shí)編碼處理能夠分開(kāi)并解碼這些數(shù)據(jù)子流，從而實(shí)現(xiàn)最佳的處理。

特別是，這N個(gè)子流同時(shí)發(fā)送到信道，各發(fā)射信號(hào)占用同一頻帶，因而并未增加帶寬。 若各發(fā)射接收天線間的通道響應(yīng)獨(dú)立，則多入多出系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道。

通過(guò)這些并行空間信道獨(dú)立地傳輸信息，數(shù)據(jù)率必然可以提高。MIMO將多徑無(wú)線信道與發(fā)射、接收視為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)高的通信容量和頻譜利用率。

這是一種近于最優(yōu)的空域時(shí)域聯(lián)合的分集和干擾對(duì)消處理。 系統(tǒng)容量是表征通信系統(tǒng)的最重要標(biāo)志之一，表示了通信系統(tǒng)最大傳輸率。

對(duì)于發(fā)射天線數(shù)為N，接收天線數(shù)為M的多入多出（MIMO）系統(tǒng)，假定信道為獨(dú)立的瑞利衰落信道，并設(shè)N、M很大，則信道容量C近似為：C=[min(M,N)]Blog2（ρ/2）其中B為信號(hào)帶寬，ρ為接收端平均信噪比，min(M,N)為M,N的較小者。 上式表明，功率和帶寬固定時(shí)，多入多出系統(tǒng)的最大容量或容量上限隨最小天線數(shù)的增加而線性增加。

而在同樣條件下，在接收端或發(fā)射端采用多天線或天線陣列的普通智能天線系統(tǒng)，其容量?jī)H隨天線數(shù)的對(duì)數(shù)增加而增加。相對(duì)而言，多入多出對(duì)于提高無(wú)線通信系統(tǒng)的容量具有極大的潛力。

可以看出，此時(shí)的信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大。也就是說(shuō)可以利用MIMO信道成倍地提高無(wú)線信道容量，在不增加帶寬和天線發(fā)送功率的情況下，頻譜利用率可以成倍地提高。

利用MIMO技術(shù)可以提高信道的容量，同時(shí)也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。 目前MIMO技術(shù)領(lǐng)域另一個(gè)研究熱點(diǎn)就是空時(shí)編碼。

常見(jiàn)的空時(shí)碼有空時(shí)塊碼、空時(shí)格碼?？諘r(shí)碼的主要思想是利用空間和時(shí)間上的編碼實(shí)現(xiàn)一定的空間分集和時(shí)間分集，從而降低信道誤碼率。

2.什么是無(wú)線MIMO技術(shù)

1.介紹 隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的充分發(fā)展，語(yǔ)音業(yè)務(wù)已經(jīng)不能夠滿足人們對(duì)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求。

提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽、多媒體數(shù)據(jù)傳輸以及其他類(lèi)型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是發(fā)展無(wú)線通信系統(tǒng)和服務(wù)的一個(gè)重要目的。特別是，基于碼分多址的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。

雖然已經(jīng)提出多種利用現(xiàn)有無(wú)線資源（諸如碼道、時(shí)隙、頻率等）提高數(shù)據(jù)傳輸速率的建議，但是其只不過(guò)是以語(yǔ)音容量換取數(shù)據(jù)容量的方法。 隨著 MIMO的技術(shù)的出現(xiàn)，一種利用多個(gè)發(fā)射天線、多個(gè)接收天線進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄒ呀?jīng)被提出，并成為未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。

最早提出無(wú)線MIMO技術(shù)詳解概念的是Telatar和Foschini，其中Foschini等人提出的BLAST結(jié)構(gòu)是典型的利用MIMO 技術(shù)進(jìn)行空間多路復(fù)用的技術(shù)。 已經(jīng)證明，具有M個(gè)發(fā)射天線以及P個(gè)接收天線的MIMO系統(tǒng)，在P≥M的情況下幾乎可以使得信道容量提高到原來(lái)的M倍。

傳統(tǒng)的無(wú)線MIMO技術(shù)詳解系統(tǒng)均是非擴(kuò)頻的系統(tǒng)，而第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是基于CDMA技術(shù)的擴(kuò)頻系統(tǒng)。可以采用碼復(fù)用（Code-Reuse）方式把MIMO技術(shù)與CDMA系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，從而有效地提高其高速下行分組接入（HSDPA）的總體數(shù)據(jù)速率。

同樣，TD-SCDMA系統(tǒng)也可以采用碼復(fù)用的方式來(lái)應(yīng)用無(wú)線MIMO技術(shù)詳解技術(shù)，本文給出了一種TD-SCDMA系統(tǒng)的MIMO技術(shù)解決方案。這樣，TD-SCDMA系統(tǒng)將既可以應(yīng)用智能天線技術(shù)，也可以應(yīng)用MIMO天線技術(shù)，本文將初步分析應(yīng)用MIMO技術(shù)之后對(duì)智能天線技術(shù)的影響。

3.學(xué)習(xí)無(wú)線通信要哪些方面的基礎(chǔ)知識(shí)

數(shù)學(xué)應(yīng)該是最基礎(chǔ)的了，會(huì)數(shù)學(xué)就可以學(xué)習(xí)了。

如果僅是基礎(chǔ)知識(shí)的話，那需要知道《通信原理》和《信號(hào)與系統(tǒng)》，不過(guò)這兩個(gè)并不能讓你對(duì)無(wú)線通信有概念性的認(rèn)識(shí)，所以我推薦在學(xué)習(xí)這兩個(gè)部分之前可以先閱讀一下《大話無(wú)線通信》，先認(rèn)識(shí)通信。

然后的話，有《數(shù)字信號(hào)處理》、《數(shù)字通信基礎(chǔ)》、《無(wú)線通信基礎(chǔ)》、《信號(hào)檢測(cè)》、《信息論》什么的，很多，不過(guò)一般來(lái)說(shuō)不搞理論的話會(huì)前面三個(gè)基本也夠了。

最后就是各種通信技術(shù)、通信算法、通信協(xié)議什么的了，信道編碼、調(diào)制、信道濾波、信道估計(jì)、幀同步、載波同步、MIMO、OFDM、CDMA，太多了。

為什么要學(xué)通信啊，那么多東西要學(xué)，工資還低，軟件多好。