第一章 绪论
1.1 MIMO 技术简介
MIMO 技术表示通信系统在收发两端各安装多副天线,使其形成天线阵列
来完成信号的收发。发送端在同一时间内,使用相同的频带将数据流发送到信
道,所以发送端使用的带宽还是原来的带宽,如果发射天线与接收天线之间的
通信信道彼此之间没有影响,是独立的,MIMO 系统就可以看成是具有多个并
行的空间信道,然而各个并行的信道不是单独进行收发,而是作为一个统一体
进行优化,因此通信的容量和频谱的使用将得到充分的利用。再加上 MIMO 技
术能够合理利用空域与时域联合起来的分集技术以及干扰处理方法,这也是目
前在这方面最具优势的处理方法。所以采用多副天线同时收发的技术是无线移
动通信领域具有较大意义,是移动通信系统的顶梁柱技术之一。
1995 年贝尔实验室的 Telestar 最早深入分析了在衰落情况情况下的 MIMO
信道容量。1996 年 Foshini 最先提出一种空时编码方案,即对角-贝尔实验室分
层空时模型(D-BLAST)模型。1998 年 P.W.Wolniansky 等在 D-BLAST 的基础
上又给出了一种简单实用的空时编码方案,即垂直-贝尔实验室分层空时模型(V
-BLAST,Vertical Bell Laboratories Layered Space-Time coding)。该系统就是一
种典型的空间复用系统,它采用一种直接的天线与层的对应关系,即编码后的
第 k 个子流直接送到第 k 根天线,不进行数据流与天线之间对应关系的周期改
变。它的数据流在时间与空间上为连续的垂直列向量,称为 V-BLAST (Vertical-
BLAST)。由于 V-BLAST 中数据子流与天线之间只是简单的对应关系,因此在
检测过程中,只要知道数据来自哪根天线即可以判断其是哪一层的数据,检测
过程简单。
MIMO 技术的出现给无线通信领域带来了希望也带来了进一步的发展,无
疑受到业界广泛关注。通信系统的好坏取决于接收信号的准确率,如果检测出
的信号和发送端传输的信号两者有很大差别,显然在接收端进行判决的时候,
就可能会出现判断错误,进而对整个系统的性能造成影响,所以可以说通信系
统的质量好与差很大一部分原因还在于在接收端设计合理的接收处理算法。
MIMO 系统接收端收到的信号是时间域和频率域上信号的叠加,而接收端接收