多天线技术

单发射天线单接收天线之间的信道容量受限于香农公式，

要想在相同频谱带宽下进一步提高信道容量，需要采用多天线技术。

MIMO 信道建模

考虑一种极端情况，使用对天线发送和接收，并且每对收发天线和其它天线离得足够远（即 Tx1 与 Tx2 足够远，Rx1 与 Rx2 足够远……）几对天线之间互不相干，那么容量就可以提高倍。实际上，受限于天线的尺寸，两对天线的距离不可能足够远，而且终端尺寸很小，天线间的距离也就很小。

以双入双出的系统为例，其中为信道增益，为发送的基带数据，为接收的基带数据（用复数形式表示为数据）那么四条传输信道的信道增益如下表

假设两个发射天线发出的基带数据分别为和，那么接收端接收到的基带数据为

输入和输出基带数据构成矩阵和，信道增益构成矩阵，则有 ¹

天线间距足够大，相当于用射频电缆将对收发天线直连起来，让接收天线 n 只能接收来自于发射天线 n 的信号，即

在已知输出基带数据和信道增益的情况下，很容易得到输入基带信号，即

由于接收天线之间的间距非常小，同一发射天线到所有接收天线的信道增益是相同的，即

得到的信道增益矩阵每一列都是相同的，得到

同理，如果发射天线的间距非常小，则信道增益矩阵的每一行相同，得到

但是都无法解出基带数据 .

极端情况下

一般情况下，先根据 MIMO 系统输出基带数据与 未知量 输入基带数据和信道增益的关系列出方程组

系统能够并行传输路数据，也就是能通过方程组解出个未知量（输入基带数据）。方程组解的个数可以通过计算系数矩阵（信道增益矩阵）的秩得到，因此对于有根发射天线、根接收天线的 MIMO 系统，信道增益矩阵的秩最大为，最多可以并行传输路数据。