MIMO 系统的原理及容量分析 张大朋 （班级：011291，学号：01129016） Email:captaindp@https://www.doczj.com/doc/0c1192315.html, 电话：187xxxxxxxx Project website: 摘 要：本文简要讨论了无线通信系统中多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO ）这一技术的原理及性能。通过分析MIMO 系统的原理和在平坦衰落信道与频率选择性衰落信道条件下的容量，及与传统的单输入多输出（Single Input Multiple Output,SIMO ）系统容量的比较，论证了这一技术对无线通信的系统容量的提高。 关键词：MIMO ；系统容量；无线通信 Principle and Capacity Analysis of MIMO System Dapeng Zhang (Class:011291，Student No:01129016) Email: captaindp@https://www.doczj.com/doc/0c1192315.html, Telephone number:187xxxxxxxx Project website: Abstract:This article briefly discusses the instrument and performance of Multiple-Input Multiple-Output( MIMO) in wireless communication system.By analyzing the principle and the performance of MIMO systems in the condition of flat fading channel and frequency selective fading channel capacity and comparing MIMO with Single Input Multiple Output(SIMO) system,proving that this technology improved the capacity of wireless communications. Key words:MIMO;system capacity;wireless communications 1 引言 在传统的无线通信系统中，发射端和接收端通常是各使用一根天线，这种单天线系统也称为单输入和单输出（Single Input Single Output ，SISO ）。对于这样的系统，C.E.Shannon （1916-2001）于1948年在《通信的数学理论》]1[中提出了一个信道容量的计算公式：)/1(log 2N S B C +=，其中B 代表信道带宽，N S /代表接收端信噪比。用B 归一化后，得到的带宽利用率)/1(log 2N S +=η，它确定了在有噪声的信道中进行可靠通信的上限速率。以后的电信工作者无论使用怎样的调制方案和信道编码方法，只能一点点地接近它，却无超越它，Shannon 速率成了现代无线通信发展的一大瓶颈。提高频谱使用效率的一种重要方法是采用分集技术。单输入多输出（Single Input Multiple Output,SIMO ）系统采用最佳合并的接收分集技术，通常能够改善接收端信噪比（Signal Noise Ratio ，SNR ），从而提高信道的容量和频谱的使用效率。在多输入单输出（Multiple Input Single Output,MISO ）系统，如果发射端不知道信道的状态信息，无法在发射天线中采用波束形成技术和自适应分配发射功率，信道容量的提高不明显。SIMO 和MISO 技术的发展自然演变成多输入多输出（Multiple Input Multiple Output ，MIMO ）技术，即在无线链路的两端都使用多根天线，Bell 实验室的学者E.Telatar ]2[和J.Foshinin ]3[分别证明了MIMO 系统与SIMO 和MISO 系统相比，可以取得巨大的信道容量，也突破了传统的SISO 信道容量的瓶颈，将信道容量提升了几个数量级，是
MIMO系统原理与标准概述 【文章摘要】在过去几年中，无线业务变得越来越重要，同时对更高网络容量和更高性能的需求不断增长。几种选择方式如更高带宽、优化的调制方式甚至代码复用系统实际上提高频谱效率的潜力有限。MIMO系统通过采用天线阵列，利用空间复用技术来提高所使用带宽的效率。 对更高网络容量和更高无线网络性能的需求是不变的。多输入多输出(MIMO)系统能极大地改善频谱效率，因此MIMO将在很多未来的无线通信系统中扮演重要角色。本文将概述MIMO系统的原理和这些系统的标准化。 在过去几年中，无线业务变得越来越重要，同时对更高网络容量和更高性能的需求不断增长。几种选择方式如更高带宽、优化的调制方式甚至代码复用系统实际上提高频谱效率的潜力有限。MIMO系统通过采用天线阵列，利用空间复用技术来提高所使用带宽的效率。 MIMO系统利用来自一个信道的多个输入和多个输出。这些系统是用空间分集和空间复用定义的。空间分集分为Rx和Tx分集。信号的副本从另外一个天线发送或在多个天线处接收。采用空间复用，系统能在一个频率上同时传输一个以上的空间数据流。MIMO是在802.11n、802.16-2004和802.16e以及3GPP中制定的。包含MIMO的更新的标准是IEEE802.20和802.22。本应用笔记将概述MIMO系统的原理以及这些系统的标准化。本文将用到WCDMA、OFDM和天线阵列的基础知识。 MIMO信道 非MIMO系统用几个频率通过多个信道链接。MIMO信道具有多个链路，工作在相同的频率。该技术的挑战是所有信号路径的分离和均衡。信道模型包括具有直接和间接信道分量的H矩阵。直接分量(例如h11)描述信道平坦度，而间接分量(例如h21)代表信道隔离。发送信号用s代表，接收信号用r代表。时间不变的窄带信道定义为： 了解H对于解码来说是必要的，并通过一个已知的训练序列估计。如果接收器将信道近似值发送到发送器，则可以用来进行预编码。预编码能改善MIMO性能。 香农推出了下列公式，可以计算理论信道容量。
MIMO技术 摘要 多输入多输出技术（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线 和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。 为满足未来全球通信在高速移动、增强数据速率等方面的需求，MIMO技术被得以运用，其在提高信道容量，以及提高信道的可靠性、降低误码率方面发挥了极大作用。 提高信道容量是利用MIMO信道提供的空间复用增益；提高信道的可靠性和降低误码率是利用MIMO信道提供的空间分集增益。同时MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化，从而实现较高的通信容量和频率利用率。 原理 一、MIMO系统的原理 图1MIMO系统的一个原理框图 页脚内容1
发射端通过空时映射将要发送的数据信号映射到多根天线上发送出去，接收端将各根天线接收到的信号进行空时译码从而恢复出发射端发送的数据信号。根据空时映射方法的不同，MIMO技术大致可以分为两类：空间分集和空间复用。空间分集是指利用多根发送天线将具有相同信息的信号通过不同的路径发送出去，同时在接收机端获得同一个数据符号的多个独立衰落的信号，从而获得分集提高的接收 可靠性。举例来说，在慢瑞利衰落信道中，使用一根发射天线n 根接收天线，发送信号通过 n 个不同 的路径。如果各个天线之间的衰落是独立的，可以获得最大的分集增益为n 。对于发射分集技术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。在一个具有m根发射天线n 根接收天线的系统中，如果天线对之间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mn。目前在MIMO 系统中常用的空间分集技术主要有空时分组码（Space Time Block Code，STBC）和波束成形技术。STBC 是基于发送分集的一种重要编码形式，其中最基本的是针对二天线设计的Alamouti方案，具体编码过程如图2所示。 二、Alamouti 编码过程示意 图2 Alamouti编码过程示意图 可以发现STBC方法，其最重要的地方就是使得多根天线上面要传输的信号矢量相互正交，如图2-19中x 1和x 2的内积为0，这时接收端就可以利用发送端信号矢量的正交性恢复出发送的数据信号。使用 页脚内容2
MIMO-OFDM技术概述
MIMO-OFDM技术概述 摘要 现代信息社会中,人们对宽带移动通信系统的数据需求量日益增长。为此，未来宽带移动通信系统必须提供更高的传输速率和更优的服务质量。MIMO技术能够利用信号的空时频域特性，可以很好地对抗平坦衰落信道，但对频率选择性信道却无能为力，而OFDM技术可以将频率选择性衰落转化为平坦衰落，MIMO和OFDM两种技术的结合和相互补充，既可以很好地解决未来无线宽带通信系统中信道多径衰落和带宽效率的问题，又能够提高系统容量和传输可靠性，因此采用MIMO 技术的OFDM 系统是现代移动通信的核心技术。本文首先介绍正交频分复用（OFDM）技术和多输入多输出（MIMO）系统的基本原理，简述MIMO-OFDM 技术及其特点，并初步探讨了MIMO-OFDM 系统的关键技术。 关键词：多输入多输出；正交频分复用；MIMO-OFDM；载波；编码 一、引言 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)是一种特殊的多载波传输方案，它可以被看作是一种调制技术，也可以被当作是一种复用技术。多载波传输把数据流分解成若干比特流，这样每个子数据将具有低得多的比特速率，用这样的低比特速率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，这构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。OFDM是对多载波调制(Multi Carrier Modulation)的一种改进，它的特点是各子载波相互正交，所以扩频后的频谱可以相互重叠，不但减小了子载波间的相互干扰，还大大提高了频谱利用率，可以有效地抵抗频率选择性衰落。 多输入多输出(MIMO)技术是指利用多发送和多接收天线进行空间分集的技术，是无限移动通信领域智能天线技术的重大突破。在无线通信领域，对MIMO的研究源于对多个天线阵元空间分集的性能研究。从20世纪80年代开始，研究学者发现与合并技术结合的多天线空间分集可进一步改善无线链路性能并增加系统容量，Salzzai研究了单用户MIMO高斯信道，以两径传播信道模型分析了空间分集对信道容量和容量分布的影响。Winters讨论了干扰受限的无线系统中，利用多天线空间分集所能带来的容量增益，并明确地指出了增加分集天线数目可以增加系统容量。多输入多输出系统充分开发空间资源，利用多
微机原理及应用课程学习总结与例程分析 班级：xxxxx 学号：xxxxx 姓名：xxxx 系部：机械工程学院
一、课程学习总结 通过对这门课程的学习，我对8086/8088单片机有了较为深刻的认识。课程分为理论课和实验课，在理论课上，我由浅入深的了解了微型计算机的产生和发展、微机的系统组成和基本结构、微型计算机的工作过程。以及8086\8088单片机的内部逻辑结构、外部引脚功能、存储器、指令系统中的寻址与逻辑算术运算、微型计算机存储器接口技术、输入输出及中断、模拟量数字量的转换、定时器\计数器、微机接口技术的应用等知识。 而在实验课上，我先学习了汇编软件win-Masm的使用，明白了汇编程序从编写到执行即编程→.ASM→编译→.OBJ→连接→.EXE→加载→内存中的程序→执行的过程。然后又学习使用了模拟仿真软件Protues和汇编语言开发编写软件Keilc51。再通过汇编小程序、延时控制、按键控制、流水灯等几个实验，更是让我了解到了汇编语言的强大与神奇之处，也激发起了我深厚的学习兴趣也锻炼了我的动手能力。 这门课程很注重系统性，和实用性，前后关联性很强，并有大量的程序和硬件设计类的案例，使学生能够深入了解计算机的原理、结构和特点，以及如何运用这些知识来设计一个实用的微型计算机系统。具体来说，就是掌握Intel8086/8088微型计算机系统地组成原理，熟练运用8086宏汇编语言进行程序设计，熟悉各种I/O接口芯片的配套使用技术，并通过一定的课程实验与实践，进一步提高系统设计的能力，使学生能够完成实用的微
型计算机系统软件的初步设计。 同时，我也对这门《微机原理与接口技术》课程中的“接口”有了深刻的理解与认识。首先是计算机接口技术的基本原理。计算机系统由中央处理器（CPU）、存储器、IO系统组成，在发展的初期，CPU与各模块之间采用点对点的方式直接连接，集成电路发展之后，才出现以总线为中心的标准结构。 计算机接口技术，实现了各个外部终端与系统内存的信息传递，与指令下达。其次是并行/串行接口技术，1）并行接口，并行接口传输速率高，一般不要求固定格式，但不适合长距离数据传输。2）串行接口，串行通信是将数据的各个位一位一位地，通过单条1位宽传输线按顺序分时传送，即通信双方一次传输一
第1章、微型计算机基础知识 §1．1 微机的一般概念和基本组成 （一）冯. 诺依曼结构计算机 从第一代电子计算机开始到现代计算机，其制造技术发生了极大的变化，但我们目前使用的各类计算机大都沿用了冯. 诺依曼结构。概括起来冯. 诺依曼结构有如下要点： 1、采用二进制形式表示数据和指令； 2、将程序（包括数据和指令序列）事先存储到主计算机内，即：程序顺序存储方式； 论文：程序控制、存储程序 3、计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入和输出装置等组成。 （二）微型机的基本组成 微型计算机系统由计算机硬件系统和软件系统组成。（微机系统、微机、CPU）P3 微型计算机系统的硬件由微型计算机（主机）和外围（输入、输出）设备组成。 主机由： CPU（中央处理器：算术、逻辑运算部件；累加器、寄存器；控制部件；内部总线）；主存储器（ROM、RAM）；输入、输出接口；系统总线组成。 微型计算机系统的软件由系统软件、工具软件和应用软件组成。 CPU是计算机的心脏。是一片超大规模集成电路芯片，它的功能直接决定了计算机的性能好坏。 CPU的主要功能： ●可进行算术、逻辑运算； ●临时保存数据； ●能对指令进行译码，并执行规定的动作； ●能与内存或外设交换数据； ●能提供整个系统需要的定时和控制； ●可以响应其它设备的中断请求 CPU的主要参数有： （1）主频 （2）一次能处理的数据位数。它由CPU的数据线条数决定。 （3）能带多少存储器和I/O口。它由CPU的地址线条数决定。 如： Pentium 80586 CPU为32位CPU，主频可为60MHZ，可带4GB存储器。 Pentium pⅡCPU为32位CPU，主频可为130MHZ。 PC/XT机，CPU是Inter 8086，16位，主频8MHZ，可1MB存储器。 存储器用来存储程序和数据。 存储器分内存和外存。 （1）内存 CPU用地址线直接访问的存储器称内存，内存又分RAM和ROM。 ROM是只读存储器，其中存放的程序和数据是计算机生产厂用特殊方式写入的，计算机不加电时也不丢失。 RAM叫可读可写存储器，RAM中一般存放用户开发的程序和数据，只要一掉电，RAM中的数据全部丢失。 人们常说的计算机容量，就是指内存。 （2）外存 外存是CPU用输入输出方式存取的存储器。一般指软盘和硬盘。它的特点是容量大，速度慢，价格低。目前软盘的容量一般为1.4MB（兆字节），硬盘一般达到10GB（10千MB）。 总线是连接多个装置或功能部件的一组公共信息通道。 微机中一般有三种总线：
武汉大学2007～2008年第一学期 微机原理与接口技术考试试卷（A） 专业学号姓名成绩 一、填空题(每空1分，共20分) 1. 完成下列程序段，从240H端口读取数据，测试其是否为20H，若不是则将241H端口清0，否则转向NEXT。 MOV DX , (1) (2) AL, DX (3) AL, 20H (4)______ MOV DX，(5) MOV AL，0 OUT DX,AL ….. NEXT: …… 2. 图1中的一个共阴极数码管通过8255A和系统ISA总线相连，请完成下列程序段，使该数码管稳定显示“8”（字型编码为7FH）。 图1 MOV DX, (6) MOV AL, (7) OUT DX, AL ；初始化82C55 MOV DX, (8) MOV AL, (9) (10) ；数码管稳定显示“8” 3.．8086 CPU有条地址线，可形成的存储器地址空间，地址范围为。 4.．中断类型号为24H的中断向量存放在开始的存储单元。 5.．一台微机的地址总线为16条，其RAM存储器容量为16KB，首地址为2000H，且地址是连续的，则可用的最高地址是________。 6..一个数据的有效地址EA = 1234H，且DS =5678H，则该数据在内存中的物理地址是________，该数据段的首单元的物理地址是________,末单元的物理地址是________。
7．若当前堆栈指针SP指向2006H单元，则向堆栈中压入5个字的内容后，SP应指向________。8．若8086 CPU引脚状态是M/IO=1，RD=1，WR=0，则此时执行的操作是________。 二、综合题(80分) 1.(10分) 一个异步串行通信口，通过TXD发送一帧数据的字符格式如图2的实线所示： 图2 如果线路上传送的字符格式包括7位ASCII码数据，一位奇偶校验位，一位停止位。要求：(1) 写出该帧字符所传送的数据值，并说明是奇校验还是偶校验。(2) 如果波特率为600bps，请计算传送上面这一帧数据所需要的时间。(3) 若波特率系数K=16，请计算发送时钟频率TXC的频率值。 2. (10分) 图3为两级译码构成口地址译码电路，PS输出低电平为片选信号。试问 图3 图4 (1) 开关K上合，PS的寻址范围是________。(2) 开关K下合，PS的寻址范围是________。 (3) 开关K下合，A3改接B，A4改接A，则PS的寻址范围是________________。 (4) 请用二进制表示法写出图4的译码电路所决定的端口地址。 3. (20分) 某系统外接电路如图5，8255A口地址为2F0H～2F3H，请设计源程序，一次性 的测试开关的位置，当K闭合时，LED亮，K断开时LED灭(提示：C口高4位应为方式0输入，低4位为方式0输出)。 图5 CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE BEG： ；C口初始化
《微机原理与接口技术》复习参考资料 第一章概述 一、计算机中的数制 1、无符号数的表示方法： （1）十进制计数的表示法 特点：以十为底，逢十进一； 共有0-9十个数字符号。 （2）二进制计数表示方法： 特点：以2为底，逢2进位； 只有0和1两个符号。 （3）十六进制数的表示法： 特点：以16为底，逢16进位； 有0--9及A—F（表示10~15）共16个数字符号。 2、各种数制之间的转换 （1）非十进制数到十进制数的转换 按相应进位计数制的权表达式展开，再按十进制求和。（见书本1.2.3，1.2.4）（2）十进制数制转换为二进制数制 ●十进制→二进制的转换： 整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。 ●十进制→十六进制的转换： 整数部分：除16取余； 小数部分：乘16取整。 以小数点为起点求得整数和小数的各个位。 （3）二进制与十六进制数之间的转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 3、无符号数二进制的运算（见教材P5） 4、二进制数的逻辑运算 特点：按位运算，无进借位 （1）与运算 只有A、B变量皆为1时，与运算的结果就是1 （2）或运算 A、B变量中，只要有一个为1，或运算的结果就是1 （3）非运算 （4）异或运算 A、B两个变量只要不同，异或运算的结果就是1 二、计算机中的码制 1、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原，反码记作[X]反，补码记作[X]补。
注意：对正数，三种表示法均相同。 它们的差别在于对负数的表示。 （1）原码 定义： 符号位：0表示正，1表示负； 数值位：真值的绝对值。 注意：数0的原码不唯一 （2）反码 定义： 若X>0 ，则[X]反=[X]原 若X<0，则[X]反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反 注意：数0的反码也不唯一 （3）补码 定义： 若X>0，则[X]补= [X]反= [X]原 若X<0，则[X]补= [X]反+1 注意：机器字长为8时，数0的补码唯一，同为00000000 2、8位二进制的表示范围： 原码：-127~+127 反码：-127~+127 补码：-128~+127 3、特殊数10000000 ●该数在原码中定义为：-0 ●在反码中定义为：-127 ●在补码中定义为：-128 ●对无符号数：(10000000)２= 128 三、信息的编码 1、十进制数的二进制数编码 用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD码。（1）压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，0000~1001表示0~9，一个字节表示两位十进制数。 （2）非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000，低4位的0000~1001表示0~9 2、字符的编码 计算机采用7位二进制代码对字符进行编码 （1）数字0~9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对应的二进制代码（BCD码）相符。
b 3 b 2 b 1 b 0 对应于天线1和天线2的STTD 信道编 1.2 MIMO 技术 MIMO （Multiple-Input Multiple-Output ）技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。 LTE 系统的下行 MIMO 技术支持2×2的基本天线配置。下行 MIMO 技术主要包括：空间分集、空间复用及波束成形3大类。与下行 MIMO 相同，LTE 系统上行 MIMO 技术也包括空间分集和空间复用。在 LTE 系统中，应用 MIMO 技术的上行基本天线配置为1×2，即一根发送天线和两根接收天线。考虑到终端实现复杂度的问题，目前对于上行并不支持一个终端同时使用两根天线进行信号发送，即只考虑存在单一上行传输链路的情况。 1.2.1 空间分集 空间分集分为发射分集、接收分集两种。 1. 发射分集 发射分集是在发射端使用多幅发射天线发射信息，通过对不同的天线发射的信号进行编码达到空间分集的目的，接收端可以获得比单天线高的信噪比。空间发射分集常用的技术包含空时发射分集（STTD ）、时间切换发射分集（TSTD ）、频率切换发送分集（FSTD ）、空频发射分集和循环延迟分集（CDD ）等。LTE 系统中，为了确保控制信道可靠传输，控制信道普遍采用发送分集方式传输。 （1） 空时发射分集 空时发射分集（STTD ）主要是指将空间分集与空时编码相结合的方案，它是目前最为广泛关注的分集方案，STBC 的主要思想是在空间和时间两个维度上安排数据流的不同版本，可以有空间分集和时间分集的效果，从而降低信道误码率，提高信道可靠性，如下图1-5所示。空时发射分集方法对信道衰落的抑制能力使它能够使用高阶的调制方式减少复用因子，用来提高系统容量。 天线1 信道比特 码比特 天线2 （2） 空频发射分集 图1-5 STTD 发射分集编码方式 空频发射分集将同一组数据承载在不同的子载波上面获得频率分集增益。SFBC （Space Frequency Block Code ，空频块码）的主要思想是在空间和频率两个维度上安排数据流的不同版本，可以有空间分集和频率分集的效果。两天线空频发射分集原理图如下1-6所示。 b 0 b 1 b 2 b 3 -b 2 -b 3 b 0 -b 1
MIMO技术原理、概念、现状简介 多入多出(MIMO)或多发多收天线(MTMRA)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统必须采 用的关键技术。 那么MIMO技术究竟是怎样的？ 实际上多进多出(MIMO)技术由来已久，早在1908年马可尼就提出用它来抗衰落。在70年代有人提出将多入多出技术用于通信系统，但是对无线移动通信系统多入多出技术产生巨大推动的奠基工作则是90年代由AT&T Bell实验室学者完成的。1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量；1996年Foshinia给出了一种多入多出处理算法——对角-贝尔实验室分层空时(D-BLAST)算法；1998年Tarokh等讨论了用于多入多出的空时码；1998年Wolniansky等人采用垂直-贝尔实验室分层空时(V-BLAST)算法建立了一个MIMO实验系统，在室内试验中达到了20 bit/s/Hz以上的频谱利用率，这一频谱利用率在普通系统中极难实现。这些工作受到各国学者的极大注意，并使得多入多出的研究 工作得到了迅速发展。 一句话，MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统就是利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO(Single-Input Single-Output)系统，MIMO还可以包括 SIMO(Single-Input Multi-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。 MIMO的概念 通常，多径要引起衰落，因而被视为有害因素。然而研究结果表明，对于MIMO系统来说，多径可以作为一个有利因素加以利用。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道，MIMO的多入多出是针对多径无线信道来说的。图1所示为MIMO系统的原理图。传输信息流s(k)经过空时编码形成N个信息子流ci(k)，I=1，……，N。这N个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子 流，从而实现最佳的处理。 图1 多入多出系统原理
第1章计算机基础知识 1. 计算机中为什么都采用二进制数而不采用十进制数？ 【解】计算机的基本功能是对数的运算和处理。计算机中，通过数字化编码技术，对所表示的数值、文字、符号及控制信息等进行数字编码，这种数字化表示方法不仅要适合于人的自然习惯，同时要满足机器中所用器件、线路的工作状态以及数据可靠传输与易于校验纠错等方面的要求。一个具有两种不同的稳定状态且能相互转换的器件，就可以用来表示一位二进制数，所以表示二进制的器件易于制造且工作可靠，并且二进制数的运算规则也最简单，因此目前计算机中均采用二进制数来表示各种信息及进行信息处理。 2. 写出下列用原码或补码表示的机器数的真值： (1)01101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110 【解】 (1) [X]原＝01101101＝＋109 [X]补＝01101101＝＋109 (2) [X]原＝10001101＝－13 [X]补＝10001101＝－115 (3) [X]原＝01011001＝＋89 [X]补＝01011001＝＋89 (4) [X]原＝11001110＝－78 [X]补＝11001110＝－50 3. 填空： (1) (1234)10＝( )2＝( )16 (2) (34.6875)10＝( )2＝( )16 (3) (271.33)10＝( )2＝( )16 (4) (101011001001)2＝( )10＝( )16 (5) (1AB.E)16＝( )10＝( )2 (6) (10101010.0111)2＝( )10＝( )16 【解】 (1) (1234)10＝( 10011010010 )2＝( 4D2 )16 (2) (34.6875)10＝( 100010.1011 )2＝( 22.B )16 (3) (271.33)10＝( 100001111.010101 )2＝( 10F.54 )16 (4) (101011001001)2＝( 2761 )10＝( AC9 )16 (5) (1AB.E)16＝( 427.875 )10＝(110101011.111 )2 (6) (10101010.0111)2＝( 170.4375 )10＝( AA.7 )16 4. 已知X=36，Y=－136，Z=－1250，请写出X、Y、Z的16位原码、反码和补码。【解】 [X]原＝0000 0000 0010 0100 [Y]原＝1000 0000 1000 1000 [Z]原＝1000 0100 1110 0010 [X]反＝0000 0000 0010 0100 [Y]反＝1111 1111 0111 0111 [Z]反＝1111 1011 0001 1101
MIMO技术的工作原理及其在无线通信中的应用 当今社会是一个高效率的信息网络时代，随着科技的飞速发展，使人们对于数据信息的获取更加关注。对于不同发展的数据信息，比如：无线局域网、蜂窝通信等，它们的容量都呈不断增长的趋势。相比有线通信，无线网络传输系统存在很多不足和问题，使其获得的数据信息不可靠、不可信，直接影响着信息的传输速度以及质量。在不改变宽带、功率的情况下解决多径衰落，是目前数据传输系统中值得关注的问题。因此，引进MIMO技术以期解决问题，目前，MIMO技术得到了比较高的评价、被较为广泛的运用。 一、MIMO技术概述 从MIMO技术的历史发展来看，早在20世纪初，马可尼提出了MIMO技术，至今，此技术在已经发展了很多年，后来，1970年前后将其运用到了通信系统中，针对当时的通讯发展情况，这种技术的引进对于当时社会发展起到了巨大影响作用。20世纪90年代，无线通讯全球化，MIMO技术在很多领域得到很好的发展，比如：天线系统等。而后出现了复合技术，将此技术与平坦衰落并用，发挥了其重要价值。 从MIMO的概念角度来看，MIMO技术的中文全称为多输入多输
出系统，英文全称是Multiple-Input Multiple-Output，应用于天线无线通讯。在其发射信号与接收信号的位置采用几根发射天线与接收天线，以保证信号在发射信号端与接收信号端通过天线进行信号的良好传输、发射与接收，最终，提高数据信息传输质量[1]。MIMO技术可以通过采用空间的资源，不同天线进行多方面、多方位的发射与接收，更重要的是，它可以在不改变频率与功率的前提下，大幅度或者成倍的增大通讯系统的容量，此优点令MIMO技术成为通信系统的主力技术。 从MIMO的原理角度来看，MIMO技术是将多根发射、接收天线安装在相应的发射与接收端，从此实现发射与接收端的多根天线的数据信息传输与接收，此过程会大大提高数据通讯质量。在不改变频率与功率的基础上，充分的使用空间资源，实现多根天线发射、多根天线接收，从而，成倍数的提高通讯信息的容量。采用MIMO技术的过程中，无线通讯系统被反射出不同的信号，不同的信号会产生不同的空间流，而单输送系统仅可以一次接受或发送一个空间流，受到了局限，MIMO技术可以解决这样的问题，接收和发送多个空间流，全面掌控不同方位信号，提高容量、可靠性，从而提升资源的性能，扩宽了无线系统使用的范围。 二、MIMO技术运用于无线通讯
微机原理及应用---- 微型化─便携式、低功耗 巨型化─尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度 智能化─模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力 系列化、标准化─便于各种计算机硬、软件兼容和升级 网络化─网络计算机和信息高速公路 多机系统─大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、故障分散、资源共享) 计算机的发展概况 第一代：电子管计算机时代（1947~1957） 第二代：晶体管计算机时代（1958~1964） 第三代：集成电路计算机时代（1964～1972） 第四代：超大规模集成电路（VLSI）计算机时代（1972年~ ）。 第五代：智能计算机（1981年~ ）。 计算机编程语言的发展概况： 机器语言机器语言就是0，1码语言，是计算机唯一能理解并直接执行的语言。汇编语言用一些助记符号代替用0，1码描述的某种机器的指令系统，汇编语言就是在此基础上完善起来的。 高级语言BASIC，PASCAL，C语言等等。用高级语言编写的程序称源程序，它们必须通过编译或解释，连接等步骤才能被计算机处理。 面向对象语言C++，Java等编程语言是面向对象的语言。 二进制 两个数码：0、1, 逢二进一。 例1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1 +1×2-3 加权展开式以2为基数，各位系数为0、1，2i为权。 十六进制 十六个数码0～9、A～F，逢十六进一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 二进制与十六进制数之间的转换，四位二进制数对应一位十六进制数。 3AF.2H = 0011 1010 1111.0010 ＝1110101111.001B 1111101.11B = 0111 1101.1100 = 7D.CH 美国标准信息交换码ASCII码，用于计算机与计算机、计算机与外设之间传递信息。 “国家标准信息交换用汉字编码”（GB2312-80标准），简称国标码。用两个七位二进制数编码表示一个汉字。例如“巧”字的代码是39H、41H 汉字内码，例如“巧”字的代码是0B9H、0C1H
天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：微机原理及应用课程代码：3358 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 《微机原理及应用》是高等教育自学考试电气专业的一门专业基础课，是在完成电路、模拟电路、数字电路课程学习后开设的必修课程之一,本课程是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。通过学习，使考生获得在专业领域内应用微型计算机的初步能力。 课程特点：（一）工作原理与编程方法、接口技术并重；（二）软件与硬件结合；（三）理论与实践结合。 本课程紧密结合电气类的专业特点，围绕微型计算机原理和应用主题，以Intelx86CPU 为主线，系统介绍微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式，从而使学生能较清楚的了解微机的结构与工作流程，建立起系统的概念。在此基础上，课程详细介绍了微机中的常用接口电路原理和应用技术，并对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要分析。主要是让学生掌握微型计算机基本结构、工作原理以及单片机应用系统的设计和使用，为学生今后分析和设计微机应用系统打好基础。课程通过课堂教学和一定量的实验教学相结合，使学生建立起“程序存储和程序控制”的牢固概念，培养学生进行微机扩展的应用能力和独立分析问题、解决问题的能力。促进学生综合素质的提高。 本大纲是根据教育部制定的高等教育自学考试电气专业培养目标编写的，立足于培养高素质人才，适应电气专业的培养方向。本大纲叙述的内容尽可能简明实用，便于自学。二、课程目标与基本要求 本课程的目标和任务是使学生通过本课程的自学和辅导考试，能较清楚的了解微机的结构与工作流程，微机系统的应用。建立起系统的概念。同时，配以适当的实验教学培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，使学生具有一定的软硬件开发能力，为未来的工作和后继课程的学习打下基础。 课程基本要求如下： 1、掌握微型计算机的基本工作原理。 2、掌握汇编语言程序设计的基本方法。 3、掌握存储器的组成。 4、掌握微机与输入输出设备的典型接口电路和接口技术。 5、掌握微机的中断结构、工作过程和8259A的编程与应用，DMA控制器的工作过程和8237的编程结构。 6、掌握A/D、D/A的基本工作原理及应用方法。 7、加强实践性教学环节，购置必要的实验设备，做好实验安排和组织工作。要严格控制教学内容的多少和难度，结合教学内容尽可能多开实验，提高实际动手能力的要求。三、与本专业其他课程关系 本课程在电气专业的教学计划中被列为专业基础课，应先修《电路》、《模拟电子线路》、《数字电路与数字逻辑》、《计算机文化基础》等课程。 第二部分考核内容与考核目标
M I M O技术的工作原理及其在无线通信中的 应用
MIMO技术的工作原理及其在无线通信中的应用 当今社会是一个高效率的信息网络时代，随着科技的飞速发展，使人们对于数据信息的获取更加关注。对于不同发展的数据信息，比如：无线局域网、蜂窝通信等，它们的容量都呈不断增长的趋势。相比有线通信，无线网络传输系统存在很多不足和问题，使其获得的数据信息不可靠、不可信，直接影响着信息的传输速度以及质量。在不改变宽带、功率的情况下解决多径衰落，是目前数据传输系统中值得关注的问题。因此，引进MIMO技术以期解决问题，目前，MIMO技术得到了比较高的评价、被较为广泛的运用。 一、MIMO技术概述 从MIMO技术的历史发展来看，早在20世纪初，马可尼提出了MIMO技术，至今，此技术在已经发展了很多年，后来，1970年前后将其运用到了通信系统中，针对当时的通讯发展情况，这种技术的引进对于当时社会发展起到了巨大影响作用。20世纪90年代，无线通讯全球化，MIMO技术在很多领域得到很好的发展，比如：天线系统等。而后出现了复合技术，将此技术与平坦衰落并用，发挥了其重要价值。 从MIMO的概念角度来看，MIMO技术的中文全称为多输入多
输出系统，英文全称是Multiple-Input Multiple-Output，应用于天线无线通讯。在其发射信号与接收信号的位置采用几根发射天线与接收天线，以保证信号在发射信号端与接收信号端通过天线进行信号的良好传输、发射与接收，最终，提高数据信息传输质量[1]。MIMO技术可以通过采用空间的资源，不同天线进行多方面、多方位的发射与接收，更重要的是，它可以在不改变频率与功率的前提下，大幅度或者成倍的增大通讯系统的容量，此优点令MIMO技术成为通信系统的主力技术。 从MIMO的原理角度来看，MIMO技术是将多根发射、接收天线安装在相应的发射与接收端，从此实现发射与接收端的多根天线的数据信息传输与接收，此过程会大大提高数据通讯质量。在不改变频率与功率的基础上，充分的使用空间资源，实现多根天线发射、多根天线接收，从而，成倍数的提高通讯信息的容量。采用MIMO技术的过程中，无线通讯系统被反射出不同的信号，不同的信号会产生不同的空间流，而单输送系统仅可以一次接受或发送一个空间流，受到了局限，MIMO技术可以解决这样的问题，接收和发送多个空间流，全面掌控不同方位信号，提高容量、可靠性，从而提升资源的性能，扩宽了无线系统使用的范围。 二、MIMO技术运用于无线通讯
mimo技术有什么用_mino技术原理解析 所谓的MIMO，就字面上看到的意思，是MulTIple Input MulTIple Output（多入多出）的缩写，大部分您所看到的说法，都是指无线网络讯号通过多重天线进行同步收发，所以可以增加资料传输率。 然而比较正确的解释，应该是说，网络资料通过多重切割之后，经过多重天线进行同步传送，由于无线讯号在传送的过程当中，为了避免发生干扰起见，会走不同的反射或穿透路径，因此到达接收端的时间会不一致。为了避免资料不一致而无法重新组合，因此接收端会同时具备多重天线接收，然后利用DSP重新计算的方式，根据时间差的因素，将分开的资料重新作组合，然后传送出正确且快速的资料流。 由于传送的资料经过分割传送，不仅单一资料流量降低，可拉高传送距离，又增加天线接收范围，因此MIMO技术不仅可以增加既有无线网络频谱的资料传输速度，而且又不用额外占用频谱范围，更重要的是，还能增加讯号接收距离。所以不少强调资料传输速度与传输距离的无线网络设备，纷纷开始抛开对既有Wi-Fi联盟的兼容性要求，而采用MIMO 的技术，推出高传输率的无线网络产品。 mimo技术的作用无线电发送的信号被反射时，会产生多份信号。每份信号都是一个空间流。使用单输入单输出（SISO）的系统一次只能发送或接收一个空间流。MIMO允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。MIMO 技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。提高信道的容量 MIMO接入点到MIMO客户端之间，可以同时发送和接收多个空间流，信道容量可以随着天线数量的增大而线性增大，因此可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。 提高信道的可靠性 利用MIMO信道提供的空间复用增益及空间分集增益，可以利用多天线来抑制信道衰落。多天线系统的应用，使得并行数据流可以同时传送，可以显著克服信道的衰落，降低误码
MIMO技术原理、概念、现状简介/ 2008-01-28 16:09 多入多出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Out-put)或多发多收天线(MTMRA，M ultiple Transmit Multiple Receive Antenna)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。 那么MIMO技术究竟是怎样的？ 实际上多进多出（MIMO）技术由来已久，早在１９０８年马可尼就提出用它来抗衰落。在70年代有人提出将多入多出技术用于通信系统，但是对无线移动通信系统多入多出技术产生巨大推动的奠基工作则是90年代由AT&T Bell实验室学者完成的。1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量；1996年Foshinia给出了一种多入多出处理算法——对角-贝尔实验室分层空时 (D-BLAST)算法；1998年Tarokh等讨论了用于多入多出的空时码；1998年Wolniansky等人采用垂直-贝尔实验室分层空时(V-BLAST)算法建立了一个MIMO 实验系统，在室内试验中达到了20 bit/s/Hz以上的频谱利用率，这一频谱利用率在普通系统中极难实现。这些工作受到各国学者的极大注意，并使得多入多出的研究工作得到了迅速发展。 一句话，MIMO（Multiple-Input Multiple-Out-put）系统就是利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO（Single-Input Single-Output）系统，MIMO还可以包括SIMO（Single-Input Multi-ple-Output）系统和MISO（Multiple-Input Single-Output）系统。 MIMO的概念 通常，多径要引起衰落，因而被视为有害因素。然而研究结果表明，对于MIMO系统来说，多径可以作为一个有利因素加以利用。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道，MIMO的多入多出是针对多径无线信道来说的。图1所示为MIMO系统的原理图。传输信息流s(k)经过空时编码形成N个信息子流ci(k)，I=1，……，N。这N个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。 图1 多入多出系统原理 特别是，这N个子流同时发送到信道，各发射信号占用同一频带，因而并未增加带宽。若各发射接收天线间的通道响应独立，则多入多出系统可以创造多个