MIMO技术杂谈样本
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。
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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。
因此, 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。
希望我们能够经过彼此的交流学习, 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, 能够经过时间来实现分集。
在多发多
收( MultipleInput, MultipleOutput; MIMO) 系统中, 收发双方拥有多根天线, 分集能够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就能够了; 若采用空间分集, 则能够将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: 不论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, 我们一次就能够传输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能够提高传输的可靠性, ”复用”则说, 把资源都用来发送不同的数据能够提高传输速率。
”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能够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能够经过路径1到达B, 也能够经过路径2到达C, 这就表示1x2的系统有两条不同的传播路径, 能够提供的最大分集增益是2。
由于发送端只有一根天线, 因此每个时刻只能发出一个数据, 故它具有的自由度就是1。
我们能够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。
因此2x1的MISO 系统能够提供的最大分集增益也是2。
现在发送端有两根发送天线, 一次能够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?。