多天线技术
无线通信中的多天线技术
无线通信中的多天线技术无线通信中的多天线技术旨在提高通信系统的性能和容量。
通过利用多个发射和接收天线，多天线技术可以显著提高信号质量、增加传输速率，并减少信号衰落所带来的影响。
本文将探讨多天线技术在无线通信中的应用以及其对通信系统的影响。
一、多天线技术的原理及应用多天线技术包括多输入多输出（MIMO）和大规模天线阵列等。
MIMO技术利用多个发射和接收天线，通过多路径传播实现空间复用和多路复用。
而大规模天线阵列技术则通过部署大量天线以增加系统的容量和覆盖范围。
MIMO技术是目前应用最广泛的多天线技术之一。
在MIMO系统中，多个天线同时传输和接收多个信号流，利用空间分集技术减小信号的衰落幅度。
通过接收端的信号处理算法，可以将多个信号流分解出来并恢复原始数据。
MIMO技术可以显著提高数据传输速率和系统容量，同时提高抗干扰能力。
大规模天线阵列技术则通过部署大量天线来实现增强的信号覆盖和容量提升。
大规模天线阵列系统中的每个天线都可以独立发射和接收信号，通过优化天线的位置和参数，可以达到更好的信号覆盖和传输性能。
特别是在室内环境或高密度用户场景下，大规模天线阵列技术可以显著提高通信系统的性能和用户体验。
二、多天线技术的优势和挑战多天线技术在无线通信中具有多个优势。
首先，多天线技术可以显著提高信号的覆盖范围和传输速率，特别是在复杂的无线环境中，如城市中的高楼大厦或山区等。
其次，多天线技术可以减小信号衰落的影响，提高信号的质量和可靠性。
此外，多天线技术还可以增加通信系统的容量，满足不断增长的用户需求。
然而，多天线技术的应用也面临着一些挑战。
首先，多天线技术需要大量的硬件资源支持，包括发射和接收天线、射频链路、信号处理算法等。
这给通信系统的设计和实施带来了复杂性和成本的增加。
其次，多天线技术需要复杂的信号处理算法来实现多路信号的分解和恢复，对系统的计算资源和功耗要求较高。
此外，多天线技术在室外和室内环境下的性能和适用性也存在差异。
无线通信如何利用多天线技术提高无线信号覆盖范围
无线通信如何利用多天线技术提高无线信号覆盖范围无线通信技术的迅速发展使得人们在日常生活中享受到了便捷的移动通信服务。
然而，由于无线信号传输的特点，信号覆盖范围受到了限制，导致一些地区无法正常连接网络。
为了解决这一问题，无线通信系统利用多天线技术已成为提高信号覆盖范围的有效手段。
本文将详细介绍无线通信如何利用多天线技术提高无线信号覆盖范围。
一、多天线技术简介多天线技术，又被称为MIMO（Multiple Input Multiple Output），是指在无线通信系统中，同时利用多个天线进行信号传输和接收的技术。
与传统的SISO（Single Input Single Output）技术相比，MIMO技术能够显著提高无线信号传输的效果，包括信号的覆盖范围、速率和可靠性。
二、MIMO技术原理与优势MIMO技术通过在发送端和接收端分别配置多个天线，实现多个信号的并行传输，并通过信道矩阵的运算将这些信号分离开来。
具体而言，MIMO技术可以利用空间分集、空间复用等技术手段，提高信号的容量和抗干扰能力。
1. 空间分集空间分集是指利用多个天线接收到的多个信号，经过信道矩阵的计算和处理，将原本相互干扰的信号分离开来。
通过空间分集技术，可以提高信号的可靠性和鲁棒性，从而实现更广泛的无线信号覆盖范围。
2. 空间复用空间复用是指利用多个天线发送不同的信号，通过信道矩阵的计算和处理，将这些信号同时传输到不同的接收终端。
通过空间复用技术，可以提高信号的容量和传输速率，进一步扩大无线信号的覆盖范围。
MIMO技术在无线通信领域具有以下优势：1. 提高信号覆盖范围通过利用多个天线进行信号传输和接收，MIMO技术能够有效抵抗传输过程中的多径效应，减少信号的衰减和干扰，从而提高信号的覆盖范围。
特别是在城市高楼、山区等信号受阻的区域，MIMO技术能够克服传统无线通信系统的信号衰减问题，实现更广泛的信号覆盖。
2. 提升信号传输速率MIMO技术通过并行传输多个信号，利用空间复用技术提高信号的传输速率。
现代通信系统中的多天线技术
现代通信系统中的多天线技术随着移动通信技术的发展，多天线技术成为了一个被广泛应用的领域。
今天我们所用的4G、5G移动通信技术都离不开多天线技术的支持。
本文就将围绕着多天线技术展开，深入探讨它的相关内容。
一、多天线技术的概述多天线技术，也称作MIMO技术，是指利用多个天线来增强信号传输和接收的技术。
它的基本原理是通过将信号同时发送到多个天线上，然后将经过不同路径传回来的信号重新组合起来，从而提高了信号的质量和可靠性。
多天线技术广泛应用于移动通信、WLAN、WiFi等领域。
二、多天线技术的优点1. 提高了网络容量和质量多天线技术通过增加天线数量，可以提高网络的容量和覆盖范围，从而提高了网络的质量和性能。
2. 增强了抗干扰性能由于多天线技术可以通过重新组合信号来增强信号的质量和可靠性，因此，它可以有效地降低干扰的影响，提高网络的抗干扰性能。
3. 改善了用户体验多天线技术可以提高用户的数据传输速度和响应速度，从而改善了用户的体验，用户可以更快地下载、浏览和播放视频、音乐等。
三、多天线技术的实现方法多天线技术有多种实现方法，根据不同的场景和需求，实现方法也会有所不同，下面列举其中两种最常见的实现方法：1. SIMO（单天线-多接收机）SIMO是多天线技术中最简单的一种，它只有一个发送天线，但可以有多个接收天线。
具体而言，当发出的信号经过了多条路径之后，将会有多个接收天线接收到这个信号，然后将多个接收信号进行处理，以提高接收信号的质量和可靠性。
SIMO最常用于室内环境中，例如大楼内部、机场等区域。
2. MIMO（多天线-多接收机）相比于SIMO，MIMO拥有多个天线，既可以发射信号，也可以接收信号。
具体来说，当一个信号经过多条路径传播时，会到达多个天线，这时多个天线会分别接收到这个信号，并将接收到的信号进行处理和运算，从而提高了信号的质量和可靠性。
MIMO最常用于室外环境中，比如在车载设备、移动通信中。
四、多天线技术的应用领域多天线技术广泛应用于不同的领域，下面列举其主要应用领域：1. 移动通信多天线技术是移动通信中最重要的技术之一，它可以提高通信速率和覆盖范围，从而提高了网络的质量和性能。
多天线技术在通信系统中的应用与性能优化
多天线技术在通信系统中的应用与性能优化多天线技术是一种在现代通信系统中被广泛应用的技术，通过利用多个天线来提高通信系统的性能和覆盖范围。
本文将重点探讨多天线技术在通信系统中的应用以及如何优化其性能。
一、多天线技术的应用在传统的通信系统中，一般只使用单天线来进行通信。
然而，随着通信技术的不断发展，单天线已无法满足快速传输大容量数据的需求。
因此，引入多天线技术成为提高通信系统性能的有效途径。
多天线技术主要分为MIMO（多输入多输出）和beamforming两种方式。
MIMO技术通过同时使用多个发射天线和接收天线来提高通信系统的吞吐量和可靠性，从而实现更快速的数据传输。
而beamforming技术则是通过调整天线的方向性，使信号聚焦在特定的方向上，从而提高通信系统的覆盖范围和抗干扰能力。
二、多天线技术的性能优化为了充分发挥多天线技术在通信系统中的作用，需要进行一系列性能优化。
以下是几种常见的性能优化方法：1. 天线布局优化：合理的天线布局可以有效地提高通信系统的覆盖范围和信号质量。
通过优化天线的位置和方向，可以减小信号传输路径的损耗，提高系统的传输效率。
2. 天线选择优化：在多天线系统中，选择合适的天线也是至关重要的。
通过合理选择发射和接收天线的组合，可以最大限度地提高系统的性能和可靠性。
3. 信道估计优化：信道估计是多天线通信系统中的一个重要环节，其准确性直接影响系统的性能。
因此，需要通过合适的信道估计算法来优化系统的性能。
4. 功率控制优化：在多天线系统中，合理控制功率分配可以有效地提高系统的能效和抗干扰能力。
通过动态调整各个天线的功率，可以使系统在不同场景下具有更好的性能表现。
5. 频谱利用优化：多天线技术可以有效地提高频谱利用率，但也需要进行合理的频谱分配和调度。
通过优化频谱利用方式，可以进一步提高通信系统的性能和容量。
综上所述，多天线技术在通信系统中具有广泛的应用前景和发展潜力。
通过对其应用进行深入研究和性能优化，可以不断提升通信系统的性能和用户体验，推动通信技术的不断创新和发展。
无线通信网络中的多天线技术
无线通信网络中的多天线技术多天线技术（MIMO）是无线通信领域中一种重要的技术，通过利用多个发射天线和接收天线，以提高信号传输的可靠性和容量。
本文将介绍多天线技术的原理、应用场景以及未来发展方向。
一、多天线技术的原理多天线技术利用了信号传播时的多径效应。
当信号传播到接收端时，会经历多条不同路径的传播，每一条路径都会产生一个信号，这些信号相互干扰叠加，造成信号衰落和失真。
多天线技术通过在发送端和接收端增加多个天线，可以获取多个信号样本，通过信号处理算法进行合并，以提高信号质量和传输速率。
二、多天线技术的应用场景1. 无线局域网（WLAN）多天线技术在无线局域网中被广泛应用。
传统的无线局域网系统通过单一天线与用户进行通信，受限于信号叠加和干扰，传输速率有限。
而引入多天线技术可以在一定程度上克服这些问题，提高信号质量和传输速率。
目前，IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac等无线局域网标准已经引入了多天线技术，实现了更高的传输速率和稳定性。
2. 移动通信系统移动通信系统是多天线技术的重要应用领域之一。
在LTE（Long Term Evolution）等移动通信系统中，多天线技术被用于信道估计、信号检测和信号干扰抵消等关键环节。
多天线技术可以提高信道容量和频谱效率，同时可以减少信号传输中的误码率。
3. 无线传感器网络无线传感器网络是由大量分布在空间中的传感器节点组成的网络，用于感知和监测环境中的物理参数。
多天线技术可以提高传感器节点之间的通信质量，减少信号衰落和干扰，并且可以增加网络的范围和覆盖面积。
对于无线传感器网络应用来说，多天线技术的引入有助于提高网络的可靠性和稳定性。
三、多天线技术的发展方向1. 大规模MIMO大规模MIMO是多天线技术的一种发展方向，它通过在基站端使用大量的天线，同时服务多个用户，以提高信号传输的容量和覆盖范围。
大规模MIMO技术还能够有效抵消信号的干扰和衰落，提高系统的性能。
多天线技术的发展与应用
多天线技术的发展与应用随着无线通信技术的快速发展，多天线技术已经成为了无线通信技术领域中的一个重要趋势。
多天线技术可以提高无线通信的传输速率和可靠性，并且可以适应不同的信道环境和应用场景。
在本文中，我们将探讨多天线技术的发展与应用，并且简要介绍一些在多天线技术方面的最新研究成果。
一、多天线技术的概述多天线技术是指通过一组天线来实现无线通信的技术。
多天线技术可以分为多输入多输出（MIMO）和多用户多天线（MU-MIMO）两种基本的类型。
其中，MIMO技术是指在一个收发器上使用多个天线来传输同一个数据流，而MU-MIMO技术则是指在一个收发器上使用多个天线来同时传输多个数据流。
多天线技术的优势在于可以提高无线通信的传输速率和可靠性，并且可以适应不同的信道环境和应用场景。
同时，多天线技术也具有低功耗、低时延、抗干扰等优点，因而被广泛应用在无线通信领域。
二、多天线技术的发展多天线技术自从被提出以来，已经经历了多个阶段的发展。
早期的多天线技术主要是用于降低误码率和提高信号覆盖范围，而后来随着无线通信技术的发展，多天线技术也逐渐应用到了无线局域网、移动通信、卫星通信等领域。
目前，多天线技术已经成为了无线通信领域中的一个最热门的技术。
与传统的单天线技术相比，多天线技术可以大大提高无线通信的传输速率和可靠性，并且可以适应不同的信道环境和应用场景。
三、多天线技术的应用多天线技术已经广泛应用到了无线通信领域中的多个应用场景中。
下面我们简要介绍一下多天线技术在这些应用场景中的应用情况。
1、移动通信在移动通信领域中，多天线技术已经成为了4G以及5G无线移动通信的核心技术之一。
在4G网络中，MIMO技术被广泛应用于下行链路，可以大大提高无线通信的传输速率和可靠性。
而在5G 网络中，MU-MIMO技术被广泛应用于下行链路和上行链路，可以支持更高的用户密度和更高的传输速率。
2、无线局域网在无线局域网中，多天线技术可以提高信号的覆盖范围和传输速率，并且可以支持更多的终端设备连接网络。
什么是多天线技术在信道中的应用？
什么是多天线技术在信道中的应用？一、无线通信领域1. 提高网络容量与覆盖范围多天线技术能够在同一频率上同时传输多个数据流，有效提高了网络容量。
此外，通过智能天线阵列技术，可以实现波束成形，将信号聚焦在具体的方向，进一步增加了网络的覆盖范围。
2. 抵抗多径效应多径效应是无线信号经过反射、绕射等路径到达接收端时产生的相干叠加效应。
利用多天线技术，可以通过接收和处理多个路径上的信号，减弱多径效应对信号质量的影响，提高了信道的可靠性和稳定性。
3. 提高数据传输速率多天线技术可以利用空间多样性来提高信道容量和数据传输速率。
通过使用多个天线同时传输和接收数据，信号的有效传输速率得到了大幅提升。
二、物联网应用场景1. 提高物联网设备的通信质量在物联网应用中，设备之间的通信质量对数据的传输和处理至关重要。
多天线技术通过提高信号的质量和抗干扰能力，能够有效地提升物联网设备之间的通信质量。
2. 增强物联网网络的覆盖范围物联网设备通常分布在广泛的区域内，多天线技术可以通过波束成形技术，将信号集中在具体的方向上，将信号覆盖范围扩大到更远的距离。
这对于大规模的物联网网络来说尤为重要。
三、雷达和无人机领域的应用1. 提高雷达系统的性能多天线技术在雷达系统中的应用，可以提高雷达的分辨率和探测距离，减小目标的漏报率和误报率。
通过利用多天线组成的阵列，可以实现对目标的多角度探测和位置追踪。
2. 提升无人机通信质量与稳定性多天线技术在无人机通信中的应用，可以提高无人机的通信质量和稳定性。
通过使用多个天线传输和接收数据，可以克服信道中的衰落和干扰，提高无人机和地面控制站之间的通信效果。
四、智能交通领域的应用1. 提高车联网通信性能在车联网应用中，多天线技术可以提高车辆之间的通信质量和数据传输速率。
通过利用多天线传输和接收数据，可以增强车辆之间的通信稳定性，以及提高车辆定位和导航的精确性。
2. 实现智能交通控制多天线技术在智能交通控制系统中的应用，可以提高交通网络的效率和安全性。
通信技术中的多天线技术与信道估计
通信技术中的多天线技术与信道估计多天线技术在通信技术中扮演着重要角色，它通过利用多个天线来提高无线通信系统的性能。
在无线通信系统中，信道估计也是一项关键技术，它用于获得信道状态信息，从而实现数据的可靠传输和无线资源的有效分配。
本文将介绍通信技术中的多天线技术以及与之相关的信道估计。
在传统的通信系统中，通信会受到多径效应、衰落和干扰等因素的影响，从而导致信号的传输质量下降。
为了克服这些问题，研究者们提出了多天线技术，通过增加发送和接收天线的数量来提高系统性能。
多天线技术主要有两种形式：多输入多输出（MIMO）和大规模多输入多输出（Massive MIMO）。
MIMO技术是一种在发送和接收端分别配备多个天线的技术。
通过利用发送天线上的空间分集和接收天线上的空间复用，MIMO系统可以获得更高的传输速率和更好的抗干扰能力。
在MIMO系统中，通过使用空间信道矩阵进行信道估计，可以获得准确的信道状态信息，从而实现更高的传输速率和更可靠的通信。
Massive MIMO技术是一种在基站端配备大量天线的技术。
相比于传统的MIMO技术，Massive MIMO系统可以支持更多的用户同时进行通信，并显著提高系统的容量和覆盖范围。
在Massive MIMO系统中，由于天线数量的增加，信道估计变得更加复杂。
为了减小信道估计的开销，研究者们提出了基于极小化方差和基于非线性压缩感知的信道估计算法，这些算法可以有效地估计大规模MIMO系统中的信道状态信息。
除了多天线技术，信道估计也是无线通信系统中一项重要的技术。
信道估计可以用于获取信道状态信息，包括频率选择性和时变的特性。
准确的信道估计有助于提高数据的可靠传输和无线资源的有效分配。
在无线通信系统中，常用的信道估计方法包括最小二乘法、最大似然法和卡尔曼滤波等。
这些方法可以根据接收到的信号数据来对信道进行估计，并得到信道状态信息。
为了进一步提高信道估计的准确性，研究者们提出了一些先进的信道估计算法。
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多天线技术综述一、引言进入21世纪后，无线通信网络技术高速发展，同时无线通信网络中数据业务迅速增长。
根据业界的普遍预测，在未来10年间里，数据业务将以每年1.62倍的速率增长，预计到2020年通信网络的容量需求将是目前的1000倍[1]，这无疑给整个无线通信网络带来了巨大的挑战。
而多天线技术作为一种增强通信系统的方法，很早就应用到了无线通信网络中，且其价值也在无线通信领域得到了认可。
研究表明，作为多天线技术之一的多进多出MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术能够很好的提高无线通信系统的频谱利用率。
采用MIMO 技术在室内传播环境下的频谱效率能够达到2040bit/s/Hz，而使用传统的无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为15bit/s/Hz，在点对点的固定微波系统中也只有1012bit/s/Hz[2]。
由此可见，多天线技术能够在不增加功率和带宽资源的前提下有效的提高无线网络的频谱效率。
多天线技术主要是指智能天线技术和MIMO技术。
基于WCDMA, CDMA2000和TD-SCDMA技术的第三代移动通信系统应用的多天线技术主要是智能天线技术[3]。
智能天线技术可以克服多用户间的干扰，通过空分多址增加频谱效率和信道容量；并且能够有效的抵抗多径衰落的影响，从而提高通信质量；同时，对功率的控制也可以通过在网络建设初期增加基站的覆盖范围来实现。
因此，应用到支持多种业务的第三代移动通信系统中，很好的提高了传输速率，增加了频谱宽度，从而使通信服务质量得到了极大的提高。
而MIMO技术是在3G向LTE（Long Term Evolution）演进中被引入的，它和正交频分复用技术0FDM相结合在LTE中起到了巨大的作用。
第四代移动通信系统应用的多天线技术是智能天线技术和MIMO技术的结合，两者的结合使第四代移动通信系统在不占用额外的频谱和传输功率的前提下大大增加了传输速率和传输的可靠性[4]。
据专家预测，能够高效处理特性差异巨大的各种业务的下一代移动通信系统5G（IMT-2020）将使用大规模天线技术[5]，大规模天线技术在5G中的引入将使系统的传输速率大大的提升，它将是5G通信中具有革命性的技术之一。
二、多天线技术的研究多天线技术，确切的说是对发射与接收信号进行空域的处理，如果与时域相结合，变成为空时信号处理技术，通过空时信号的处理来提高系统的容量与质量[6]。
多天线技术最早应用与雷达和声呐信号处理中，由于移动通信中服务用户的增多，频率资源的日趋紧张，用户速度需求的逐渐增加，传统的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）这些时频域的信号处理技术已经不能满足需求。
于是多天线技术就应用到了现代移动通信中。
1、研究背景自从马可尼在1895年发明第一台传送无线信号的机器后，无线通信技术便开始迅速发展。
特别是进入21世纪后，在新技术革命和全球信息高速公路建设浪潮的影响下，无线通信技术的发展更出现突飞猛进的势头。
20世纪70年代末，人们进入了第一代无线通信技术时代，该技术是以频分多址为基础的模拟式移动通信系统。
由于受频谱利用率低的限制，第一代无线通信只能传输语音信号，对于传输大数据只能是可望而不可即。
20世纪80年代后期，人们进入了以数字移动通信技术为标准的第二代无线通信技术时代。
在这一时代，研究人员利用时分多址和码分多址技术，提高了频谱利用率，支持更大的信道容量，它能达到的最大传输速率为32kbps[7]。
在此基础上，移动通信公司推出了GPRS和EDGE等更加先进技术，使移动传输速率提高到了上百kbps，也有人称这时为2.5代移动通信技术。
进入21世纪后，为了进一步增加移动通信的信道容量，基于WCDMA,CDMA2000和 TD-SCDMA技术的第三代无线通信技术开始崭露头角。
第三代移动通信技术支持多种业务，提高了传输速率，增加了频带宽度，并且服务质量更高，成本低。
但是,无线通信技术仍然面临有哏的频谱以及越来越复杂的实时信道环境,如衰减和多径效应等。
因此在不占用额外的频谱和传输功率的前提下增加系统的传输速率和传输的可靠性变得至关重要。
在这种情况下,基于多输入多输出技术的第四代无线通信技术诞生了,其传输速率可达1Gbps[8]。
作为无线通信系统的关键部件,天线是福射与接收电磁波的重要系统部件,无线数据的传输都是依靠天线来完成的。
天线的性能,对整个移动通信系统起着决定性的作用。
并且随着现代通信技术的不断发展，如何降低多径衰落和天线间的干扰对传输速率和频谱带宽的影响，提升整个的网络吞吐量从而提高通信质量是多天线技术急需解决的问题，值得人们进行研究。
2、研究现状及成果多天线技术主要指智能天线技术和多进多出MIMO技术。
下面将对智能天线技术和多进多出MIMO技术的发展、研究现状及成果进行阐述。
（1）智能天线技术智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
智能天线采用空分复用(SDMA)，利用在信号传播方向上的差别，将同频率、同时隙的信号区分开来。
智能天线的产生是建立在对阵列天线发送或接收信号的空时处理，为系统的设计带来了更多可以利用的空间自由度，从而大大提高系统性能。
这项创新最早应用在军事领域中的雷达系统[9]。
由于受限于当时芯片技术和数字信号处理技术，直到20世纪90年代，随着高速低成本数字处理芯片的产生，智能天线才从军用发展到更广阔的移动通信系统中。
智能天线引入到移动通信系统中克服了信道带宽资源有限的缺点，更好的满足了日益增长的移动用户的需求，在提高信道容量、频谱效率、覆盖范围、自动跟踪移动用户和补偿传播中的电磁扭曲等方面表现出了优越的性能。
自从智能天线技术应用到移动通信系统中，各国就开始对它进行了广泛的研究，并取得了一些成果。
欧洲通信委员会在DECT（数字增强无线通信）基本上搭建了智能天线实验平台，对智能天线的相关算法进行了现场测试。
美国Redcom 公司在时分多址PHS系统中采用了智能天线。
日本ATR光电通信研究所通过波束空间处理研究了多波束智能天线，并将软件无线电的概念与智能天线结合[10]。
在我国，北京信威通信技术公司早在1997年就开始了智能天线的研究与推广，其成功的研发出了SCDMA无线用户环路系统并推向市场。
作为我国自主知识产权的3G系统，TD-SCDMA系统采用了TDD（时分双工）模式与智能天线技术相结合。
TD-SCDMA系统的智能天线是有8个天线单元的通信阵列组成的，直径为25cm。
同全方向天线相比，它可获得较高的增益。
其原理是使一组天线和对应的收发信机按照一定的方式排列和激励，利用波的干涉原理可以产生强方向性的辐射方向图，使用DSP( 数字信号处理器) 使主瓣自适应地指向移动台方向，就可达到提高信号的载干比，降低发射功率等目的。
智能天线的上述性能允许更为密集的频率复用，使频谱效率得以显著地提高[11]。
（2）多进多出MIMO技术多进多出MIMO技术是指在通信系统的发射端和接收端同时使用多个天线的技术，该技术是一项运用于802.11n的核心技术[12]。
它最早是由Marconi于1908年提出的，利用多天线来抑制信道衰落。
1970年，MIMO技术被首次引入到通信系统中，现在在第四代移动通信技术标准中被广泛使用。
该技术可以对具有丰富散射环境的信道进行积极的利用，实现系统收发的空间复用与分集，从而使无线链路容量大幅度提高。
MIMO 技术在通信层面的应用主要分为空分复用、空间分集、波束成型和预编码四个方面[13]。
其中，空分复用工作在MIMO天线配置下，能够在不增加带宽的条件下成倍的提升信息传输速率，从而能够极大的提高频谱利用率。
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，并且能够在发射端无法获得信道信息的条件下使用。
然后，空间分集技术是指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，来增强资料的传输品质。
而波束成型技术是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。
最后，预编码主要是通过改造信道的特性来实现性能的提升。
上述MIMO技术的四个方面相互配合应用能够更好的提升通信系统的性能。
近年来，许多国内外学者对MIMO技术的理论、性能、算法以及具体实现方法等各方面进行了研究，尤其在理论和性能方面已经发表了很多成果。
Bell实验室的BLAST (Bell-Laboratories layered space-time)系统是最早研制的MIMO 实验系统[14],也是领先的MIMO应用技术。
BLAST系统就是利用每对发送和接收天线上信号特有的“空间标识”,在接收端对其进行“恢复”。
且该系统的工作频率为1.9GHz, 使用8个发射天线和12个接收天线,采用D-BLAST算法,使频谱利用率达到了25.9bits/s/Hz。
更可喜的是在2002年贝尔实验室制造出了世界上第一颗BLAST芯片,这种芯片可支持最高4x4的天线布局,可处理的最高数据速率达到19.2Mbps。
除此之外，朗讯公司还完成了曼哈顿城市环境下的MIMO天线的测试[15]：在信噪比为lOdB的情况下,测得的信道容量为35bit/s/Hz。
2003年8月,Airgo Networks推出了其号称是世界上第一款集成了多输入多输出技术的批量上市芯片组——AGN100Wi-Fi。
AGN100使用了三个5GHz和三个2.4GHz天线,保持与所有常用Wi-Fi标准的兼容性,并支持802.11a, b和g模式,还可以和以前的802.11设备通讯。
AGN100将现在Wi-Fi速率提高到每信道108Mbps[16]。
鉴于学者们对MIMO技术成功的研究和测量，工业界也开始将MIMO技术规范化和商业化。
其中，Wimax(全球互通微波存储)、WLAN (无线局域网络)和LTE(3Gpp 的长期演进)是三个应用最广泛的MIMO技术标准[17]。
在这些标准中，当属无线局域网中的IEEE802.11应用的最早。
现在，基于MIMO技术的产品已经越来越广泛的应用于通信领域中。
同时，MIMO技术与OFDM技术的协同使用，使Wimax和WLAN 利用高速带宽互联，提供可靠的无线宽带覆盖，并支持视频通信。