初论MIMO技术及其在无线通信中的运用

佘远俊

【摘要】 MIMO技術就是一种能够实现多种输入和多方输出的技术，目前在无线通信的领域已经取得了广泛的应用。本文首先对MIMO技术的工作原理进行了简单的阐述，然后对MIMO技术在无线通信中的空间分集和空时编码进行了具体的分析。

【关键词】 MIMO技术 无线通信 空间分集 空时编码

一、MIMO技术概述

MIMO技术在无线通信中的应用被称之为MIMO无线数字通信系统，同时也叫做大容量的数据传输系统。对于现代通信事业的发展来说，MIMO技术极大地促进了无线通信技术的发展，因为它能够很好地解决无线网络中容量瓶颈的问题。

对于MIMO通信技术，我们可以这样来理解，如果在通信系统的发射端口和接受端口进行多天线的安装，就能实现MIMO通信，具体的模型如图1所示，其中的N就表示M个接收的系统模型，hij就表示从第i个负责发送的天线到第j个负责接受的天线之间的所增加的信道容量。

二、MIMO通信技术的理论基础

通常来说，信道有两种主要的表现形式，就是离散信道和连续信道，这两种信道还有一种说法就是编码信道和调制信道。其中调制信道被包含在了离散信道之中，所以就使得两种信道的容量是一样的，但是在实际的应用过程中，这两种信道容量的计算方法却并不一样，现在我们就对实际应用中使用频率较高的计算方法进行简单的分析。

我们可以假设需要计算的信道能使独立瑞利衰落信道，那就可以根据香农公式来对接收矢量和发射矢量的最大信息值进行计算，如果发生天线的数量为N，接受天线的数量为M，那么MIMO技术信道容量的计算公式就为：

x 从上面的三个公式中，我们可以得出下面的三个结论。第一个结论就是，信道容量的大小和信噪比是呈正比例关系，即信噪比越大，那么信道的容量就越大。第二个结论就是，信道的宽带大小也能影响信道容量的大小，并且两者之间也是呈正比例的关系，但是信道宽带的增长对于信道容量的提升具有一定的局限性，并不能使信道容量无限增长。第三个结论就是，如果信道的容量保持不变，那么信道的宽带和其中的信噪比是可以进行相互之间的转化的，并且二者是呈反比例关系，即信噪比越大，那么进行传输的信道宽带就应该越小，这样才能保证信息传输的准确性。

三、MIMO技术能在无线通信中的应用

（1）空间分集的应用。在无线的通信系统中，只要空间出现一点点的变化，就有可能导致场强发生比较大的变化。（2）空时编码的应用。为了能够提升无线通信系统的功能，我们可以将信道的编码、调制、发射和接受进行综合性的考虑，在时间和空间的领域内都引进编码的概念，这样的一种过程就叫做空时编码。

四、结束语

综上所述，随着信息技术的不断发展，人们对于数据传输的速率要求越来越高，传统的方法已经不能满足人们的需求了，所以有必要利用比较先进的MIMO技术，所以我们对于该技术的探究和探讨还应该进一步深入。

参 考 文 献

[1] 张延杰. MIMO天线耦合特性研究[D]. 西安电子科技大学，2012

[2] 王旭颖. 基于MIMO技术的可见光通信系统的研究[D]. 南京邮电大学，2013

[3] 蒋武扬. 无线通信系统中的虚拟MIMO技术研究[D]. 上海交通大学，2010