MIMO
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
MIMO的視頻教程
1-98基于matlab的在MIMO通信系統中
基于matlab的在MIMO通信系統中，功率優(yōu)化算法的仿真。重點研究了注水功率分配算法。數據可更換自己的，程序已調通，可直接運行。 購買后可下載視頻中的源程序文件。
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5G終端天線仿真設計方法及其應用
4×4 MIMO天線的引入，意味著2G、3G、4G、wifi和藍牙等各種天線需按照頻段做合理的共享、復用。那么，天線隔離度如何提高、相關性系數、共存問題如何計算？毫米波天線的引入，意味著需要研究毫米波的覆蓋問題（CDF），SAR認證時如何排除Beam ID的低值項等問題也亟待研究解決。
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1-112基于matlab的多輸入多輸出時間序列預測
基于matlab的多輸入多輸出時間序列預測，案例采用兩輸入三輸出進行預測，即MIMO-MRI。程序已調通，可直接運行。 購買后可下載視頻中的源程序文件。
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MIMO的實例教程
基于matlab的MIMO雷達模型下一種子空間譜估計方法，采用過估計的方法，避免了信源數估計的問題，對數據協方差矩陣進行變換，構造信號子空間投影矩陣和噪聲子空間投影矩陣，不需要像經典的MUSIC一樣對其進行特征分解，避開了MUSIC算法必須面對的識別小特征值與大特征值的麻煩，降低了復雜度，該方法不受快拍數的影響，在相干源情況下也能準確的估計目標的入射角，不會出現偽峰。程序已調通，可直接運行。
使用大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）技術的 5G網絡將是支持這種增長的關鍵。根據Strategy Analytics的數據，預計5G移動連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。
MIMO技術
如圖1所示，單用戶MIMO系統用于3G，而4G采用多用戶MIMO系統技術。
圖1
每一代無線技術都利用天線技術的進步來幫助提高網絡速度。3G采用單用戶MIMO，其利用多個同時數據流將數據從基站傳輸到單個用戶。多用戶MIMO是4G系統中的主導技術，它為不同用戶分配不同的數據流，與3G相比具有顯著的容量和性能優(yōu)勢（圖1）。5G將引入大規(guī)模MIMO，進一步提高容量并提供高達20 Gb / s的數據速率（圖2）。
圖2：MIMO的演進最終將導致大規(guī)模MIMO用于5G。
5G大規(guī)模MIMO
5G常喊的口號是增加網絡容量和數據速率，同時最大限度地降低運營商費用。用戶也越來越希望無線數據服務能夠提供有線質量。
5G大規(guī)模MIMO將幫助運營商實現這些目標。它將為許多用戶提供高數據速率，有助于提高容量。它將支持實時多媒體服務，而無需額外的頻譜。此外，大規(guī)模MIMO將通過利用波束成形將信號定向到各個用戶來減少能量消耗，波束成形技術將來自多個天線的信號聚焦成單個強光束。
展開 4*4 MIMO “黑科技“，了解一下？
4*4 MIMO是什么呢？ MIMO是Multiple Input Multiple Output（多入多出）的縮寫，它利用多根發(fā)射天線和接收天線來提高傳輸系統性能。4×4 MIMO表示的是基站和手機之間的一種工作模式，要實現4×4 MIMO，手機必須支持四天線，基站必須具備4T4R的能力（傳統基站為2T2R/2T4R），即基站天線能夠提供4發(fā)4收的能力。
簡單來說，天線越多并發(fā)的數據流也增多，可謂多多益善。目前市面上的手機以2天線為主，而主流手機廠商從17年開始陸續(xù)推出旗艦手機支持4天線接收，在4*4 MIMO場景下（基站部署4T4R），基站與手機間有4個數據流并發(fā)，與傳統2*2 MIMO相比速率翻倍。就好像馬路上傳統的兩車道變?yōu)樗能嚨溃瑐鬏斔俾首匀环?不僅如此，當信號條件好時，4x4 MIMO 可加倍提升手機信號速度；當信號弱時，增加的天線作為額外的“耳朵”，可提高接收信號的能力，提升高達70%。這將確保你在網絡升級到 4T4R 的地方也比其他的小伙伴獲得更好的信號，更快的網速。
廈門4T4R連片部署 全速開啟4*4 MIMO商業(yè)化進程
為了給小伙伴提供極致的移動網絡體驗，廈門電信在集美后溪工業(yè)園區(qū)實施4T4R連片組網部署，全面驗證了4T4R的網絡性能和兼容性等方面的網絡價值提升。此次試點通過4T4R的連片部署運用，使試點片區(qū)LTE網絡無論在峰值速率、邊緣速率、深度覆蓋方面，均再上新臺階。
加持了4T4R“黑科技”的效果如何？經過實地道路拉網測試，通過使用4天線終端分別對2T2R和4T4R網絡進行對比，在4T4R網絡下，終端平均速率從40Mbps提升至65Mbps，提升效果非常明顯。
展開 ▲RU在80MHz中的位置示意圖
MU-MIMO(多用戶多入多出)
MU-MIMO相信大家都不陌生，在802.11ac時，引入了DL MU-MIMO，但遇到了以下問題：
· 許多客戶端設備是單天線，并且許多兩個天線客戶端切換到用于DL MU-MIMO的單流模式以防止干擾：
使用4個天線AP，與單個用戶相比的增益是適度的;
即使構建了8個天線AP，分組也限制為4個用戶;
· 來自用戶的信道探測響應在時間上連續(xù)發(fā)送，導致高開銷;
· 在沒有UL MU增強的情況下，在上行鏈路上具有TCP ACK的TCP/IP受到削弱;
· UL MU-MIMO最初在11ac中被考慮，但由于實施問題而未包括在內。
802.11ax MU-MIMO的增強功能如下：
· 支持UL MU-MIMO：
· 探測幀、數據幀等可以在多個用戶之間分組，以減少開銷并增加上行鏈路響應時間;
· 對于DL和UL，擴展到八個用戶：
· 現在，即使設備處于單流模式，MU-MIMO吞吐量也可以在單用戶操作中增加一倍或三倍。
802.11ac標準引入了4x4下行鏈路MU-MIMO，其中AP同時向多達四個STA發(fā)送獨立數據流。 802.11ax將下行鏈路MU-MIMO支持的最大用戶數擴展到8個。它還增加了對8x8上行鏈路MU-MIMO的支持，允許多達8個STA通過相同的頻率資源同時傳輸到單個AP。結果是，與802.11ac相比，下行鏈路容量增加了2倍，上行鏈路容量增加了8倍。
▲802.11ax MU-MIMO的特性
MU MIMO和OFDMA技術可以同時使用。為了啟用上行鏈路MU傳輸，AP發(fā)送稱為觸發(fā)幀的新控制幀，其包含用于STA的RU分配調度信息，用于基于觸發(fā)的PPDU中每個STA的編碼類型和調制與編碼方案(MCS)。
展開 MIMO/波束賦形
路由器上面的天線數量是越來越多，從看不到天線，到一根，兩根，三根，四根，六根，八根...現在不管啥價錢的路由器，都長得跟螃蟹似的，張牙舞爪好不唬人。
為啥要用這么多天線？就是為了更好地實現MIMO（多輸入多輸出）技術。簡單來說，就是在信號發(fā)射時，用多根天線來同時發(fā)送多路不同的數據，速度自然成倍提升；在接收時，多個天線同時接收手機發(fā)來的信號，跟戴了助聽器一樣，接收靈敏度也得到了增強。
單用戶MIMO（SU-MIMO）
如果所有天線同時只為一個用戶服務，就叫做單用戶MIMO（SU-MIMO）。
更進一步，路由器四路發(fā)射，手機四路接收，也可以更精細地叫做4x4 MIMO。
有時候，路由器的天線眾多能力強悍，但四顧茫然，發(fā)現手機個個都是弱雞。路由器能發(fā)4路信號，但手機最多只能收兩路，最終下來路由器也就不得不配合著只發(fā)兩路。這不是浪費么？
多用戶MIMO（MU-MIMO）
解決辦法也是有的，一個手機的接收天線少，多個手機加起來不就多了？
于是，路由器便將多個手機一起考慮，視作一個功能強大的虛擬手機，這樣就又能實現高階MIMO了。
這種多手機共同參與的MIMO就叫做多用戶MIMO（MU- MIMO），又叫虛擬MIMO。
除此之外，多個天線還可以通過波束賦形技術，形成指向性的窄波束，對準用戶精準覆蓋。由于窄波束的能量集中，因此可以覆蓋得更遠，穿墻效果也能得以提升。
波束賦形
這樣看來，路由器的天線個數是多多益善呀，買路由器就一定要挑天線多的嗎？
這可能是一個陷阱。
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MIMO的最新內容
為了在MDM系統中進一步采用，可以引入MIMO DSP方法以降低由于傳輸中的模間串擾而引起的負面影響。另外，該方案綜合了石英光波導對LP模式的控制以及硅光波導對偏振處理的優(yōu)點，為雙偏振多模信道的光纖-芯片耦合提供了一種有效的解決方案。通過引入具有更多模式信道的PLC模式（解）復用器，可以按比例增加模式信道數量。
（3）物理級傳感器仿真引擎
支持基于 SBR 技術的雷達建模、高保真紅外與近紅外成像、MIMO 系統仿真，輸出雷達立方體與點云格式數據。
（4）開放、可復用的數據資產庫
提供可自定義的角色、座艙結構、傳感器布置與互動物體庫，快速構建多變場景，顯著降低研發(fā)成本。
為了在MDM系統中進一步采用，可以引入MIMO DSP方法以降低由于傳輸中的模間串擾而引起的負面影響。另外，該方案綜合了石英光波導對LP模式的控制以及硅光波導對偏振處理的優(yōu)點，為雙偏振多模信道的光纖-芯片耦合提供了一種有效的解決方案。通過引入具有更多模式信道的PLC模式（解）復用器，可以按比例增加模式信道數量。
15:20 -15:35
電子仿真模型共享生態(tài)系統
Larry Williams
Ansys首席工程師
15:35 - 15:45
技術展示：網絡與通信
Arien Sligar
Ansys高級首席產品專家
15:45 - 16:05
針對中高頻段 6G 應用的基板型 MIMO
這種雷達對復雜道路環(huán)境的適應性更強，這得益于其配備的縱向天線和采用的MIMO（多輸入多輸出）技術，這些技術共同作用，形成了虛擬的孔徑陣列，從而提高了對角度、速度和距離的分辨率。
四、總結
隨著技術的不斷進步，毫米波雷達正朝著更高分辨率、更低成本和更強的集成能力的方向發(fā)展，特別是在4D成像技術的應用上，它通過增加對物體高度的測量能力，顯著提升了對復雜交通環(huán)境的感知和理解。
基站陣列天線的發(fā)展趨勢包括多頻段、多輸入多輸出（MIMO）技術以及高密度小型化設計。衛(wèi)星通訊中陣列天線的需求則集中在超寬帶寬角掃描、高速傳輸處理和高度集成化。這對陣列天線的設計提出了更高的要求。
電磁仿真在陣列天線的設計與驗證中扮演著關鍵角色。
5G手機通信質量要求提高，MIMO（多輸入多輸出）技術得以應用，發(fā)射端和接收端均需使用多個天線，來加快信號傳輸速度。4G時期，手機主要搭載2*2MIMO，即2根接收天線，只有部分旗艦機搭4*4MIMO，而5G手機至少搭載4*4MIMO，8*8MIMO也很可能成為標配。
其次手機功能不斷增加，需要更多類型的天線支持。
基于matlab的MIMO雷達模型下一種子空間譜估計方法，采用過估計的方法，避免了信源數估計的問題，對數據協方差矩陣進行變換，構造信號子空間投影矩陣和噪聲子空間投影矩陣，不需要像經典的MUSIC一樣對其進行特征分解，避開了MUSIC算法必須面對的識別小特征值與大特征值的麻煩，降低了復雜度，該方法不受快拍數的影響，在相干源情況下也能準確的估計目標的入射角，不會出現偽峰。
從簡單的線偶極子天線到多輸入多輸出（MIMO）相控陣，所有天線都做著相同的工作——發(fā)送和接收電磁信號。為了做到這一點，電信號被轉換為可傳播的電磁波，然后，信息以特定波長被發(fā)送至空中，由另一個天線在預期目的地接收和解壓縮。
喇叭天線示例
天線發(fā)送的信號穿透空間，使我們能夠以光速進行遠距離通信。
可通過三種方法得到結構頻響函數矩陣進而獲取模態(tài)參數：
一點測量、多點激勵SIMO，即可得到頻響函數中的一行；
一點激勵、多點測量MISO，即可得到頻響函數的一列；
也可以進行多點激勵、多點響應測量MIMO法。
