基于3G MIMO技術的實現(xiàn)
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本文討論多路輸入多路輸出(MIMO)技術在先進3G(HSPA++、LTE和IMT-advanced)移動應用中的實現(xiàn)挑戰(zhàn)與解決方案。借助增強的頻譜效率，MIMO 能夠保證實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率，并通過將電子信息嵌入到空間處理單元來提高無線系統(tǒng)的性能?？臻g處理包括在發(fā)射機上進行空間預編碼和在接收機上進行空間后編碼，從信息信號處理理論角度講，它們彼此之間進行的是雙重處理。MIMO 技術與 OFDM(正交頻分多路復用)相結(jié)合可以充分利用無線信道空間分集和多徑的特征，實現(xiàn)先進的 3G 寬帶無線通信和高頻譜利用率。
在無線通信系統(tǒng)中，在發(fā)射機和/或接收機上使用多個天線開辟了一個新的維度空間。如果能夠正確利用這一技術，可以極大地提高性能，它現(xiàn)在被廣泛地稱為 MIMO(多路輸入多路輸出)系統(tǒng)。在術語 MIMO 中，“輸入”和“輸出”指的是無線信道。發(fā)射機的多個天線意味著有多個信號輸入到無線信道中，接收機的多個天線是指有多個信號從無線信道輸出。圖 1 是對 SISO、SIMO、MISO 和 MIMO 系統(tǒng)的簡單演示。通過本圖，您可以很容易理解對于發(fā)射機天線(T)和 接收機天線(R)的 MIMO 系統(tǒng)來說，如果每個發(fā)射接收天線對之間的信道獨立進行衰落，則信道分集階數(shù)為 T2R。
不同的 MIMO 應用
在一個密集的多徑散射環(huán)境中，MIMO 系統(tǒng)可充分利用通過空間分隔的天線獲得空間分集。MIMO 系統(tǒng)能夠通過許多不同方法來實施，以獲得抵抗信號衰落的分集增益或者容量增益。通常，MIMO 技術具有三種類型。第一類旨在通過最大化空間分集提高功率效率。此類技術包括延遲分集、空時分組編碼(STBC)和空時網(wǎng)格碼(STTC)。第二類利用豐富的散射環(huán)境中的空間復用，通過天線傳輸相互獨立的數(shù)據(jù)信號，以提高數(shù)據(jù)速率，但通常不能夠達到完整的空間分集。第三類利用的是發(fā)射機的信道信息，又稱為波束賦形。它利用信道信息建立波束賦形矩陣，作為發(fā)射機和接收機的前置濾波器和后置濾波器的，以實現(xiàn)容量增益。
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