《MIMO技術(shù)發(fā)展綜述》1500字

MIMO技術(shù)發(fā)展綜述1.1引言隨著全球無線通信的迅速進步發(fā)展,它為來自世界各地的普通用戶大眾提供了更加方便、高效的無線通信解決方式,促進了人類社會的經(jīng)濟增長。我國無線通信網(wǎng)絡(luò)用戶的迅速成長增加,對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)無線傳輸速率的提高要求也越來越高。然而,傳統(tǒng)的單輸入單輸出信號檢測方法存在著信道容量無法突破的限制。所以，就出現(xiàn)了MIMO。MIMO技術(shù)可以準(zhǔn)確說認為是目前智能手機天線通信技術(shù)在無線電和移動通信應(yīng)用領(lǐng)域的重大突破。它不僅可以直接使無線通信處理系統(tǒng)的信道容量和信號頻譜處理效率同時提高一倍,并且不必再需要額外增加發(fā)射帶寬和減少發(fā)射功率。這一特性使人們看到了希望,因此MIMO技術(shù)越來越受到人們的重視。1.2MIMO技術(shù)的發(fā)展史MIMO通信技術(shù)早已經(jīng)過了一百多年的快速發(fā)展:在1908年,意大利創(chuàng)始人馬可尼(Marconi)博士首次成功提出了一種MIMO通信技術(shù),信號接收的一邊連接著很多條通信天線，信號發(fā)射的一邊也連接著很多條通信天線。主要是想可以減小傳統(tǒng)信道線的衰落。在1995年Teladar探索出了MIMO系統(tǒng)的信道容量,證實了MIMO系統(tǒng)在信道容量的設(shè)計實現(xiàn)上比之前的所有SISO和新的MISO無線系統(tǒng)都已經(jīng)有極大的幅度增加。在1996年Foshinia對MIMO技術(shù)算法中的空分復(fù)用技術(shù)算法展開了深入研究，提出了D-BLAST[1]。在1998年Tarokh等人提出空時編碼，更加引起了人們對MIMO技術(shù)研究的興趣。隨后Wolniansky等科學(xué)家創(chuàng)立了一個MIMO測試系統(tǒng)，將V-BLAST應(yīng)用在其中。此后世界上的許多學(xué)者更加深入學(xué)習(xí)研究MIMO這種技術(shù)。這些研究成果引起了世界各地研究者的興趣及關(guān)注,讓MIMO技術(shù)的研究工作得到了很大的發(fā)展。1.3MIMO技術(shù)的優(yōu)缺點MIMO多數(shù)據(jù)輸入多信號輸出是一種無線通信系統(tǒng)傳輸技術(shù)。這是一種主要指在數(shù)據(jù)輸入發(fā)射端和多個信號輸出接收端分別同時需要使用多個數(shù)據(jù)接入端和天線進行數(shù)據(jù)輸入傳送和多個信號輸出接收的無線通信數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)系統(tǒng)。使用單一的輸入單一個輸出(SISO)的通信技術(shù)系統(tǒng)一次通信系統(tǒng)只能分開發(fā)送或分別接收一個不同載波信號,而對于使用MIMO的通信系統(tǒng)技術(shù)則已經(jīng)可以完全允許多個不同通信系統(tǒng)天線同時分開發(fā)送和分別接收多個不同載波信號,并由此我們能夠明確地區(qū)別它們是只能分開發(fā)送信號還是同時分別接收各種各樣來自不同通信天線的全空間和各方位的不同載波信號。MIMO這種通信技術(shù)的廣泛深入使用,讓無線網(wǎng)絡(luò)空間中的網(wǎng)絡(luò)通信成為一種已經(jīng)完全能夠廣泛的應(yīng)用來大大提高無線網(wǎng)絡(luò)通信性能的一種重要東西,也就是可以用來增大整個無線通信信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。MIMO通過系統(tǒng)設(shè)計可以同時增加多個信道的容量,提高信道頻譜分辨率。MIMO通信系統(tǒng)在信號發(fā)射的一邊和信號接收的一邊之間，可以同時直接發(fā)送和連續(xù)收到不止一個發(fā)射信號,天線的發(fā)射信道數(shù)量在其占得比例越大,信道容量就越大,所以我們能夠通過利用MIMO系統(tǒng)外加MIMO信道來直接提高信道的發(fā)送容量,在信道帶寬不變，天線發(fā)送功率也不變的情況下,頻譜率也就能夠大大地得到增加。MIMO這種系統(tǒng)不但能夠大大增加信道的容量,還可以大大提升整個信道的數(shù)據(jù)傳輸率和可靠性。多通道天線發(fā)射系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,讓天線并行發(fā)射數(shù)據(jù)和交流信號能夠同時進行發(fā)射和共同接收,能夠大大抑制信道的衰落,減小誤碼率。MIMO系統(tǒng)可以有效率地使用空間資源,通過很多條天線接口能夠同一個時間直接發(fā)送和自動接收很多個無線信號,提高無線通信管理系統(tǒng)的信道容量,體現(xiàn)了突出很大的實用好處,可以明確看做它是下一代無線移動通信的重要基礎(chǔ)技術(shù)。因為MIMO系統(tǒng)需要采用多個接收天線同時進行發(fā)射和接收天線信號,很多個天線信號同時疊加就會形成接收端接收到的信號,會加大多向接收信號的這邊進行信號疊加檢測的工作困難程度。因此,研究和應(yīng)用MIMO系統(tǒng)信號檢測起了非常關(guān)鍵的作用。天線使用數(shù)量的不斷擴大增加,MIMO技術(shù)需要實現(xiàn)的過程越來越復(fù)雜,反過來又大大限制了這種天線的實際使用,