新一代移动通信核心技术——MIMO

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。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。     

MIMO无线技术的研究现状

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——多人多出（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。     

MIMO技术的发展

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、MIM0收发技术、分布式MIM0和MIM0应用。MIM0技术是无线通信领域重大的技术突破，将成为未来无线觅带移动通信系统和无线宽带接入系统的关键技术。     

MIMO：变革下一代移动通信系统的技术

在上个世纪90年代中期，美国的贝尔实验室提出了以引入空域处理技术的多进多出(MIMO：MultipleInput Multiple Output)技术为代表的多天线通信系统，并就其编码技术方案以及信号处理技术进行了全面的阐述。此后，MIMO 技术成为通信工业界和学术界共同的热点，并取得了迅猛的发展。无线 MIMO 技术的概念非常简单，任何一个无线通信系统，只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵列，就构成了一个无线 MIMO 系统。无线 MIMO 系统采用空时处理技术进行信号处理。在多径环境下，该技术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，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。     

窄带波束信道MIMO系统的容量分析

最近的研究表明,多输入多输出(MIMO)技术在不增加功率和带宽消耗的情况下具有大幅提高无线通信速率的潜力.在传统的MIMO系统(称为天线信道MIMO系统)中,多个接收天线的输出被直接选作多输出信号.提出了波束信道MIMO系统的结构.在波束信道MIMO系统中,多个波束的输出被选作多输出信号.基于阵列方向响应矢量,提出了窄带MIMO信道冲激响应矩阵的仿真算法.基于提出的信道冲激响应矩阵算法,给出了天线信道MIMO系统和波束信道MIMO系统容量极限的分析算法.理论分析和仿真结果都表明:波束信道能够提高信噪比(SNR),降低信道间的互相关性,因此波束信道MIMO系统比天线信道MIMO系统具有更大的容量极限.     

MIMO无线技术的研究现状

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一一多人多出（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，     

多天线技术概述

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无线通信事业发展的瓶颈,如何充分开发利用有限的频谱资源,提高频谱利用率,是当前通信界研究的热点课题之一。多天线技术通过对发射与接收信号的空域和时域上的处理,能提高系统的容量和质量。介绍了多天线技术的发展及MIMO技术的主要研究方向,并对多天线技术的未来发展方向作了说明。     

MIMO系统和无线信道容量研究

近年来,多输入多输出（MIMO：multiple input multiple output）系统已成为无线通信的研究热点,使用多根天线能极大地提高频谱效率和系统容量,系统容量伴随着收发天线的较小者呈线性增长的趋势。本文首先描述了MIMO系统的模型,然后对MIMO系统的信道模型种类进行讨论,最后分析MIMO系统信道容量,充分证明了MIMO系统的优越性。     

MIMO信道容量分析与仿真

近年来,随着蜂窝移动通信、因特网和多媒体业务的迅速发展,世界范围内对无线通信的容量需求正在迅速增长,但无线通信可利用的无线频谱资源是有限的。为了满足移动通信系统大容量、高速率的需求,提高频谱利用率,学术界提出了多天线发送和多天线接收的多输入多输出(MIMO)系统的概念。理论研究表明,MIMO系统可以大幅度提高信道的容量。     

MIMO系统中的天线选择技术

MIMO系统是无线通信领域的研究热点,他能够极大地提高通信系统的容量和频谱利用率。然而使用多个射频的MIMO系统增加了天线的体积、功率和硬件,从而增加了成本。因此寻找具有MIMO天线优点且低价格、低复杂度的最优天线选择极具吸引力。总结了天线选择的方案、介绍了两类关键实现算法和最新研究进展,并在性能上进行分析比较,最后指出了该技术的实际应用问题。     

MIMO技术在无线通信系统中的应用

多入多出(MIMO：Multiple-Input Multiple-Output)技术相对于传统的单天线系统，能够大大提高系统容量和频谱利用率，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。简要介绍了无线通信中MIMO技术的发展现状、研究热点及应用。     

航空图像回传系统中MIMO信道的容量分析

多入多出技术同时采用多天线发射和多天线接收,能够大大提高无线通信系统的容量和频谱利用率。在空一地无线传输MIMO信道模型的基础上,讨论了在航空图像传输链路中应用MIMO系统的理论基础,结合数值模拟分析的方法对MIMO信道的平均容量和容量互补累积分布函数进行了分析。研究表明:在不相关Ricean信道中MIMO系统的容量随着天线数目的增加渐近线性增加;而在相关情况下渐近对数增加。     

MIMO无线通信技术的四大发展趋势

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。如何充分开发利用有限的频谱资源，提高频谱利用率，是当前通信界研究的热点课题之一。研究证明，MIMO技术非常适用于城市内复杂无线信号传播环境下的无线宽带通信系统使用，在室内传播环境下的频谱效率可以达到20—40bit／s／Hz；而使用传统无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为1—5bit／s／Hz，在点到点的固定微波系统中也只有10—12bit／s／Hz。MIMO技术作为提高数据传输速率的重要手段得到人们越来越多的关注，被认为是新一代无线通信技术的革命。     

MIMO-OFDM技术

多进多出(MIMO)系统在发射端和接收端分别设置多副发射天线和接收天线,采用MIMO技术可以提高信道容量和信道可靠性,降低误码率。正交频分复用(OFDM)是一种特殊的多载波传输方案,各子载波在整个符号周期上正交,各子载波信号频谱可以互相重叠,子载波正交复用技术大大减少了保护带宽,提高了频带利用率。MIMO-OFDM技术是OFDM与MIMO技术结合形成的一种新技术,该技术是在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量。MIMO-OFDM技术将成为下一代移动通信核心技术的解决方案。文中全面介绍了MIMO技术和OFDM技术及两者的结合,分析了实现MIMO-OFDM技术的关键,展望了发展前景。     

无线通信中的MIMO技术

随着无线通信的发展，在新一代的无线通信系统中，人们对高速率，高质量的服务需求更高，这就需要增加系统的容量和网络连接的可靠性。但是，有限的频谱资源日益紧张。同时，无线传输环境中的衰落，多径失真不容忽视。为此，人们提出了用MIMO(Multiple Input Multiple Output)来解决上述问题。早在20世纪70年代早期，MIMO就最先由贝尔实验室的工程师提出，用以解决高容量电缆中由干扰引起的带宽受限的问题。     

爱立信完成全球首次基于MIMO技术的HSPA演示

2006年4月5日至7日，在美国拉斯维加斯举办的2006年CTIA无线通信展上，爱立信完成了全球首次基于多输入多输出（MIMO）技术的高速分组接入（HSPA）演示。MIMO使用多个发送和接收频道及天线来改善性能、提高无线信号的吞吐量。     

一种快速的接收天线选择算法

天线选择是MIMO系统中一项重要的技术,它能从MIMO系统的多个发射天线和多个接收天线中选择出性能最好的一个或几个天线,从而以很小的性能损失换取成本的大幅降低,极大地提高了MIMO系统的性能价格比。最优算法具有较高的复杂度而限制了它的应用,文中从次优的递增递减算法入手,提出了一种具有更低复杂度的递增递减接收天线选择算法。仿真结果表明,该算法以很小的系统容量损失为代价换取了复杂度的降低。     

基于天线选择的低秩信道MIMO系统容量研究

最近的研究表明,在衰落信道多天线MIMO系统的容量随发射天线数线性增加.而对于低散射环境,即使信号经历独立的衰落,信道秩的降低也会严重影响系统容量的增加.对于这种低秩环境,选择天线发射或接收可以有效地降低系统的成本.本文研究了天线选择对低秩信道MIMO系统容量的影响.仿真结果表明,对不同的信道条件,适当选择天线发射不仅可以增加信道容量,而且可以降低系统的复杂度和射频成本.适当选择天线接收,在不严重降低系统容量的前提下,也达到了降低系统成本的目的.     

GUWB：超宽带和认知无线电的完美结合

随着无线技术的快速发展及无线亚务的极大丰富，可用的频谱资源越来越少。近年来，一类重用频谱资源的无线技术被一些研究机构和标准制订组织相继提出，这其中最典型是超宽带无线通信技术和认知无线电（CR）技术。UWB是采用频谱重叠的方式占用一段极宽的带宽，并严格限制其信号的发射功率以尽可能少地给现存系统带来有害干扰；而CR技术的核心则是通过动态频谱感知来探测“频谱空洞”，合理地机会占用此临时可用的频段，并自适应地随着感知结果动态地改变系统传输参数以规避高优先级的授权主用户。UWB技术主要定位于个域网WPAN的应用；CRN主要应用于无线区域网WRAN的构建中。CR是可以感知外部RF环境的智能通信系统，是软件无线电（SWR）的进一步智能化发展。在这两种无线新技术背后的核心思想都是无害共享可用的频谱资源，虽然它们共享频谱及与其它系统共存的方式不同，但都极大地提高了频谱利用率，以缓解日益增长的无线业务需求与日渐匮乏的频谱资源之间的矛盾。然而，这两种非常有前景的技术在自身的发展过程中却面临一些困境，为了使它们更快地走向实际应用，我们提出了把超宽带技术和认知无线电结合起来构建一种所谓的认知超宽带（CUWB）无线通信系统。     

MIMO无线通信技术的研究

无线通信技术经过三代发展,数据传输速率仍然有待提高,而目前最具潜力的技术室MIMO技术,MIMO技术是指源于天线分集技术和智能天线技术的新一代无线通信技术,MIMO技术利用空时特性的多径传播、分流降噪技术打破shannon容量,极大提高了数据传速率,该技术的发展或将引领通信革命。