MIMO天線技術MIMO天線技術MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的設計原則和優(yōu)化空間分集和空間復用等技術應用MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的設計原則和優(yōu)化空間分集和空間復用等技術應用MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的

MIMO系統(tǒng)提出背景傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)中，發(fā)射端和接收端通常各使用一根天線信道容量：容量表示通信系統(tǒng)的最大傳輸速率，香農(nóng)公式確定了在有噪聲的信道中進行可靠通信的上限速率。隨著對通信速率要求的不斷提高，因此需要突破傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的容量界限。MIMO系統(tǒng)提出背景傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)中，發(fā)射端和接收端通常提升信道容量的方法1.設置更多的基站代價高2.拓寬已使用的頻帶資源緊張3.提高頻譜使用效率增加信噪比器件散熱、干擾電平為了改善通信質量，提高信道容量，由SIMO和MISO技術發(fā)展演變?yōu)镸IMO（MultipleInputMutipleOutput)提升信道容量的方法1.設置更多的基站代價高2.拓寬已使用的頻什么是MIMOMIMO是指在發(fā)射端和接收端采用多根天線，使信號在空間獲得陣列增益、分集增益、復用增益和干擾抵消等的一種多天線技術。什么是MIMOMIMO是指在發(fā)射端和接收端采用多根天線，使信MIMO系統(tǒng)工作過程MIMO系統(tǒng)配有M根發(fā)送天線和N根接收天線在發(fā)送端經(jīng)空時編碼形成M個子信息流，送到天線進行發(fā)射，并行傳送，在接收端根據(jù)不同天線信號在無線信道中的不相關性，通過各種空時檢測技術把并行合流為串行數(shù)據(jù)流。MIMO系統(tǒng)工作過程MIMO系統(tǒng)配有M根發(fā)送天線和N根各個天線之間的距離足夠大，防止信號間過大的相關性

任意無線信道是相互獨立或具有很小的相關性壹貳MIMO系統(tǒng)的特點：壹貳MIMO系統(tǒng)的特點：MIMO技術是如何提高信道容量MIMO技術是如何提高信道容量在收發(fā)天線之間形成了N×M信道矩陣H，在某一時刻t，信道矩陣為：元素h是發(fā)射天線i的信道增益。假定發(fā)送端確定信道信息，總的發(fā)送功率為P，功率與發(fā)送天線的數(shù)量M無關；各個接受天線的噪聲功率均為發(fā)射功率平均分配到每一個發(fā)送天線上，則系統(tǒng)容量為：注：H為NM的信道矩陣，上標H表示復共軛轉置在收發(fā)天線之間形成了N×M信道矩陣H，在某一時刻t，SIMO信道容量（H已知）為接收天線數(shù)目接收天線對信道容量的增加貢獻呈指數(shù)，信道情況知曉否對容量無明顯影響SIMO信道容量（H已知）MISO信道容量H已知：（為發(fā)射天線數(shù)目）H未知當發(fā)送與接收端都對H一無所知時，系統(tǒng)容量沒有提升MISO信道容量H已知：（為發(fā)射天線數(shù)當天線數(shù)量較多時，系統(tǒng)容量可近似表達為：B為信號帶寬，p為接收端平均信噪比該系統(tǒng)的容量隨最小天線數(shù)目min（M,N)線性增長。

MIMO技術實質上是為無線通信系統(tǒng)提供一定的分集增益和復用增益。對于理想的隨機信道，如果天線的空間和成本不受限制，MIMO系統(tǒng)就能提供無限大的容量。

當天線數(shù)量較多時，系統(tǒng)容量可近似表達為：

MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的設計原則和優(yōu)化空間分集和空間復用等技術應用MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3空間被當作一種能有效提供分集的資源，假設接收機具有多個天線，發(fā)射信號通過不同路徑到達接收機，如果接收機的天線距離足夠大（通常大于半個波長即可），那么接收信號將會經(jīng)歷不同的信道衰落，即每個接收信號可以看作獨立的，從而提供空間分集?？臻g分集實質上是通過信號通過不同路徑獲得的收機端獲得同一個多個獨立衰落的信號，用多根發(fā)送天線將具有相同信息的信號通過不同的路徑發(fā)送空間分集：空間被當作一種能有效提供分集的資源，假設接收機具有多個天線，重復以降低誤碼率，保重信號的可靠接受作用空間分集：重復以降低誤碼率，保重信號的可靠接受作用空間分集：空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3在發(fā)射端，高速率的數(shù)據(jù)流被分割為多個較低速率的子數(shù)據(jù)流，不同的子數(shù)據(jù)流在不同的發(fā)射天線上在相同頻段上發(fā)射出去?？臻g復用的優(yōu)點是提高傳輸速率?？臻g復用：在發(fā)射端，高速率的數(shù)據(jù)流被分割為多個較低速率的子數(shù)據(jù)流，不同空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3空間復用12空間分集關鍵技術空時編碼3空時編碼空時分組編碼就是在空間域和時間域兩維方向上對信號進行編碼。在時間上把不同信號在不同時隙內使用同一個天線發(fā)射，使接收端可以分集接收。用這樣的方法可以獲得分集和編碼增益，從而實現(xiàn)高速率的傳輸。作用：為不同天線上發(fā)射的信號引入了時間和空間的相關性，從而提高系統(tǒng)容量和信道利用率空時編碼空時分組編碼就是在空間域和時間域兩維方向上對信號進行編時碼CONTENTS空空時網(wǎng)格碼（STTC）空時塊編碼（STBC）空時分層碼（LSTC）編時碼CONTENTS空空時網(wǎng)格碼（STTC）空時塊編碼（S關鍵技術小結關鍵技術小結MIMO優(yōu)點不增加頻譜資源不增加發(fā)射天線功率多發(fā)多收充分利用空間資源成倍提高系統(tǒng)信道容量改善通信質量MIMO優(yōu)點不增加頻譜資源多發(fā)多收MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的設計原則和優(yōu)化空間分集和空間復用等技術應用MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的在MIMO系統(tǒng)中，天線的數(shù)目和間距是影響系統(tǒng)參數(shù)的重要因素，在設計時應注意以下兩點：采用小型化天線，盡量減小天線尺寸；將多副天線的功能集中到一副天線上，用一副天線來代替二副或多副天線。MIMO天線設計MIMO天線設計設計思想：增大頻率帶寬，便于MIMO系統(tǒng)頻段在一定范圍內做調整；保證分集接收效果，實現(xiàn)雙極化，正負45度正交極化，并工作于雙工模式；設計思想：改善方向圖，控制（垂直，減??；水平，增大）波瓣寬度提高增益；采用分集技術，減輕衰落的影響，獲得分集增益，提高接收靈敏度；改進天線結構，如減小天線尺寸。改善方向圖，控制（垂直，減??；水平，增大）波瓣寬度提高增益；MIMO-OFDM定義：OFDM是一種多載波調制技術，基本思想是將信道分成若干個正交子信道，然后將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速數(shù)據(jù)流，并調制到每個子信道上進行傳輸，在接收端分開正交信號并減少子信道間干擾。優(yōu)點：用多個天線傳輸不同子信道上的數(shù)據(jù)，可以大大降低無線寬帶通信系統(tǒng)中接收機的復雜度。MIMO技術優(yōu)化MIMO-OFDMMIMO技術優(yōu)化多天線分布策略定義：MIMO技術可以比較簡單地直接應用于傳統(tǒng)蜂窩移動通信系統(tǒng)，將基站的單天線換為多個天線構成的天線陣列。優(yōu)點：MIMO智能天線分布策略,通過多天線基站分布優(yōu)化來增強衰落獨立性。與傳統(tǒng)陣列相比：A陣元間距要足夠B不要求方向性C無須設計饋電電路D布局靈活如圖,基站通過天線陣列與小區(qū)內的具有多個天線的移動臺進行MIMO通信。多天線分布策略1發(fā)展背景：在一些無線傳感器網(wǎng)絡或者移動通信網(wǎng)絡中，接收端的節(jié)點比較小，無法安裝多天線或者沒有足夠的能量支持多天線。我們就會用到虛擬MIMO技術。2定義：虛擬MIMO的基本思想是天線共享，多個節(jié)點共同接收數(shù)據(jù)，然后在節(jié)點之間共享數(shù)據(jù)。這樣可以使一些無法安裝多天線的設備提高傳輸容量。3問題：虛擬MIMO在實現(xiàn)的過程中還存在很多問題，如物理層關鍵問題，共享安全，不同系統(tǒng)兼容等虛擬MIMO1發(fā)展背景：在一些無線傳感器網(wǎng)絡或者移動通信網(wǎng)絡中，接收端的MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的設計原則和優(yōu)化空間分集和空間復用等技術應用MIMO天線的歷史、原理及特點概述技術設計優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)321雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)321雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)32雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)32為了提高系統(tǒng)容量，下一代的無線寬帶移動通信系統(tǒng)將會采用MIMO技術。應用MIMO技術的無線寬帶移動通信系統(tǒng)從基站端的多天線放置方法上可以分為兩大類：一類是多個基站天線集中排列形成天線陣列，放置于覆蓋小區(qū):

集中式MIMO另一類是基站的多個天線分散放置在覆蓋小區(qū):

分布式MIMO。為了提高系統(tǒng)容量，下一代的無線寬帶移動通信系統(tǒng)將會采用MIMMIMO天線設計解讀ppt課件雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)32雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)32MIMO技術在雷達領域的應用MIMO技術能使雷達系統(tǒng)通過獨特的時間--能量管理技術實現(xiàn)對個獨立寬波束同時照射。主要是通過多個天線發(fā)射不同的正交波形，同時覆蓋較大空域，并利用長時間相干積累來獲得較高的信噪比。MIMO雷達具有處理維數(shù)更高、手法孔徑利用更充分、角分辨率更高的優(yōu)點MIMO技術在雷達領域的應用如圖所示,在將遠程預警機或衛(wèi)星作為MIMO雷達的發(fā)射系統(tǒng),通過在飛機、地面艦船、導彈或戰(zhàn)車平臺上布置一部MIMO雷達小型化接收系統(tǒng)。該雷達本身就是一部完整的收發(fā)分置MIMO雷達,可以分別對目標和干擾完成自適應以及自學習的觀測和抑制。MIMO天線設計解讀ppt課件雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)32雷達12無線傳輸應用領域智能電網(wǎng)32MIMO技術在智能電網(wǎng)中的應用智能電網(wǎng)選擇MIMO技術作為主要的通信方式，具有很多優(yōu)勢同時也