无线通信中的多天线技术

            MISO系统中，多个发送天线可以发送相同信号也可以发送不同信号。如果发送端发送同一信号，且已知各天线到达接收天线的信道信息，则发送端可以通过对发送信号进行相应的延时、衰落补偿，使接收天线接收到的信号增强，从而提高无线传输链路的质量。MISO系统可以通过调整发送端发射信号的相位和权重使接收端获得接收增益，此时可以将发送端视为一个发送天线阵形成具有方向性的发射波束，从而获得天线阵的增益(ArrayGain)„SIMO系统中，发送端发送的信号被多个接收天线所接收，当发送天线与各接收天线之间的无线传输信道独立时，接收端各天线接收到的信号之间衰落是独立的，通过本章前述的分集合并技术可以减小信道衰落对信号传输的影响，从而获得接收分集增益(DiversityGain)。当接收端已知信道信息时，还可以通过补偿相应的接收信号时延、权重使接收信号能量增强，即获得天线阵增益。此外，通过多接收天线组成接收天线阵列可以对输入电波的来波方向进行估计。

            MIMO系统中，发射端有Mt个发送天线，接收端有Mr个接收天线。MIMO系统中，通过设计发射机和接收机技术，可以同时获得天线阵的增益、分集增益和多路复用增益(MultiplexingGain)。多路复用增益是指MIMO系统中各天线的发送信号可以是多路不同信号，虽然各天线发送不同信号会使接收端的每个天线接收到的信号都是多路信号的混合，然而通过MIMO接收机可以分开多路信号，从而获得多路复用的增益，即多路信号并行传输的能力。MIMO系统中的多路复用可以在不增加带宽情形下成倍提高信号传输速率,获得极高的频谱利用率，这种特性对无线频谱资源日益紧缺的无线通信系统获得高速数据传输能力无疑具有重要意义。

            研究表明，MIMO系统中的多路复用增益与分集增益之间是一种折中关系，即如果将MIMO系统中的多天线完全用于获得多路复用增益，则将降低其分集增益。以下将介绍适用于MIM。系统的空-时编码，以同时获得多路复用增益和分集增益。