什么是MIMO技術(shù)？詳解MIMO涉及的主要技術(shù)

MIMO的全稱是多輸入多輸出。它是無線通信中使用的一種天線技術(shù)，使用多個天線（RF發(fā)射器和接收器）來優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸速度。它通過使數(shù)據(jù)能夠同時通過多條信號路徑和空間路徑傳輸來提高無線電傳輸?shù)娜萘俊?br />當(dāng)數(shù)據(jù)包通過多個天線發(fā)送和接收時，它會創(chuàng)建同一信號的多個版本，從而增加數(shù)據(jù)到達(dá)接收天線而不受衰落影響的機(jī)會。這會導(dǎo)致更高的信噪比和更低的錯誤率，從而實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的連接并減少擁塞。相對其他天線系統(tǒng)更具優(yōu)勢，例如單天線收發(fā)器（SISO）、單輸入多輸出（SIMO）、多輸入單輸出（MISO）。

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空間分集技術(shù)

MIMO涉及空間分集技術(shù)，用于提高信號的質(zhì)量和可靠性。它采用多個具有相同特性但物理上彼此分離的天線。這種分離有助于減輕信號衰落的影響，當(dāng)信號通過多條路徑傳輸并以不同的強(qiáng)度和相位到達(dá)Wi-Fi接收器時，就會發(fā)生信號衰落。

信號遇到建筑物、樹木或山脈等障礙物會導(dǎo)致信號衰落，甚至可能導(dǎo)致信號完全丟失?？臻g分集通過使用多根天線接收信號來幫助克服這個問題。由于信號所走的路徑不同，每根天線接收到的信號版本略有不同。通過合并這些不同的版本，可以提高整體信號質(zhì)量并減少信號衰落的影響。

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空間復(fù)用技術(shù)

空間復(fù)用技術(shù)也稱為空分復(fù)用（SDM），是一種用于各種通信系統(tǒng)（包括無線通信和光纖通信）以增加數(shù)據(jù)傳輸容量的技術(shù)。它通過多個天線同時傳輸多個獨(dú)立數(shù)據(jù)流，從而充分利用空間域。

空間復(fù)用主要是Wi-Fi通信的一部分。它涉及通過多個Wi-Fi天線發(fā)送多個空間流，然后通過空間處理在Wi-Fi接收器處分離這些空間流。Wi-Fi接收器單獨(dú)解碼傳輸?shù)牧?，從而增加固定信道帶寬的?shù)據(jù)吞吐量。雖然空間復(fù)用可以提高頻譜效率，但它不提供分集增益。

在MIMO無線通信設(shè)備中結(jié)合OFDM（正交頻分復(fù)用）可提高頻譜效率，因?yàn)镸IMO提供的空間復(fù)用天線增益與多載波調(diào)制結(jié)合使用。這種組合還可增強(qiáng)連接穩(wěn)定性并提供高質(zhì)量的服務(wù)。

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波束成形技術(shù)

MIMO涉及波束成形技術(shù)，將信號聚焦于特定方向，以在接收端實(shí)現(xiàn)最大增益。波束成形可以是模擬的（使用相控陣執(zhí)行）、數(shù)字的（使用調(diào)制數(shù)據(jù)流的預(yù)編碼來構(gòu)建波束模式）或混合的（模擬和數(shù)字的組合，空間/時間復(fù)用）。不同的5G波束成形方法需要不同的信號處理方法來對信號進(jìn)行預(yù)編碼和解碼。

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預(yù)編碼技術(shù)

此外，MIMO還涉及預(yù)編碼技術(shù)，主要用于提高性能和減輕干擾。它涉及在發(fā)送信號之前對其進(jìn)行編碼，旨在優(yōu)化接收端的接收信號。它與波束成形相輔相成。預(yù)編碼側(cè)重于發(fā)射端的信號處理，而波束成形發(fā)生在接收端并將信號導(dǎo)向接收端。它可最大限度地提高信噪比（SNR），最大限度地減少干擾，并最終提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w質(zhì)量和可靠性。