MIMO (多路输入多路输出) 技术通过提高频谱效率实现了更高数据速率的承诺。由于系统性能的潜在改进以及数字信号处理的发展,许多无线系统如 IEEE 802.11n WLAN、基于 IEEE 802.16e 的Mobile WiMAXTM Wave 2 和长期演进 (LTE) 等移动无线系统近来已经采用了 MIMO 和多天线技术。所有这些商用无线系统都工作在高度多径环境下,正是这种多径环境保证了在使用多天线配置时的性能改善。
尽管在多径丰富的环境下运行时,MIMO 具有增强信号鲁棒性和提高容量的潜力,但是 MIMO 器件与系统的开发和测试需要一些高级信道仿真工具,这些工具应当易于配置,并可以准确地表示实际无线信道和条件。
本应用指南首先回顾 MIMO 技术和无线信道的基本特性,然后介绍空间相关概念及其对 MIMO 性能的影响。还包括对 MIMO 信道空间特性建模的示范,并描述如何使用商用仪表 (例如 Keysight N5106A PXB 基带发生器和信号仿真器) 对这些复杂信道进行仿真。
什么叫 MIMO (多路输入多路输出)?
通过充分利用无线信道的 "空间" 特性,可以使用布置在无线通信系统中发射机和/或接收机处的多根天线,实质性地提高系统性能。这些系统,现在广泛称为 "多路输入多路输出 (MIMO)",即在发射机和接收机处设置两根或更多根天线。在MIMO 术语中,"输入" 和 "输出" 是相对于无线信道来说的。在这些系统中,多台发射机同时将其信号 "输入" 到无线信道中,然后同时将这些信号组合从无线信道 "输出" 到多台接收机,从而获得性能增益。