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宽带移动通信技术中多天线系统研究随着移动通信技术的不断发展，人们对于高速和高质量的无线通信需求也越来越高。
而多天线系统作为一种十分有效的无线通信技术解决方案，逐渐成为了当前宽带移动通信技术的研究热点之一。
本文将探讨多天线系统在宽带移动通信技术领域的研究进展，并对其在提升通信质量和扩大网络容量方面的作用进行论述。
首先，我们需要了解多天线系统的基本原理。
多天线系统，即MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统，是指在发送端和接收端分别配备多个天线，通过空间上的多样性来提高无线通信系统的性能。
具体而言，MIMO技术利用多个发送和接收天线之间的独立信道，通过合理的信号处理来消除多径传播中的信号衰落和干扰问题，从而实现了更高的数据传输速率和更低的误码率。
在宽带移动通信系统中，多天线系统的研究主要集中在两个方面：空时码设计和空时信道估计。
空时码设计是指通过选择合适的码矩阵，使得多个发送天线之间的信号相互独立，并且在接收端能够通过适当的信号处理来实现多路传输。
而空时信道估计则是指通过有效的信号处理算法，根据接收到的信号来估计当前的信道状态，从而实现对信号的正确解码和恢复。
多天线系统在宽带移动通信技术中具有诸多优势。
首先，多天线系统可以显著提高通信信号的传输速率。
通过利用多个独立的传输路径，多天线系统可以将数据并行地传送，大大提高了整个系统的传输容量和速率。
其次，多天线系统可以有效地抵抗信号衰落和干扰。
由于信号在空间上的多样性，多天线系统可以通过合理地设计编解码算法，充分利用信道的空间分集和功率分集效应，从而实现对信号衰落和干扰的抵抗。
此外，多天线系统还可以显著提高无线系统的覆盖范围和提高通信质量，为用户提供更加稳定和高质量的通信服务。
然而，多天线系统在宽带移动通信技术中的研究仍面临一些挑战。
首先，多天线系统的实施需要大量的天线和硬件资源，这在现实应用中可能会带来成本和尺寸方面的限制。
现代通信系统中的多天线技术随着移动通信技术的发展，多天线技术成为了一个被广泛应用的领域。
今天我们所用的4G、5G移动通信技术都离不开多天线技术的支持。
本文就将围绕着多天线技术展开，深入探讨它的相关内容。
一、多天线技术的概述多天线技术，也称作MIMO技术，是指利用多个天线来增强信号传输和接收的技术。
它的基本原理是通过将信号同时发送到多个天线上，然后将经过不同路径传回来的信号重新组合起来，从而提高了信号的质量和可靠性。
多天线技术广泛应用于移动通信、WLAN、WiFi等领域。
二、多天线技术的优点1. 提高了网络容量和质量多天线技术通过增加天线数量，可以提高网络的容量和覆盖范围，从而提高了网络的质量和性能。
2. 增强了抗干扰性能由于多天线技术可以通过重新组合信号来增强信号的质量和可靠性，因此，它可以有效地降低干扰的影响，提高网络的抗干扰性能。
3. 改善了用户体验多天线技术可以提高用户的数据传输速度和响应速度，从而改善了用户的体验，用户可以更快地下载、浏览和播放视频、音乐等。
三、多天线技术的实现方法多天线技术有多种实现方法，根据不同的场景和需求，实现方法也会有所不同，下面列举其中两种最常见的实现方法：1. SIMO（单天线-多接收机）SIMO是多天线技术中最简单的一种，它只有一个发送天线，但可以有多个接收天线。
具体而言，当发出的信号经过了多条路径之后，将会有多个接收天线接收到这个信号，然后将多个接收信号进行处理，以提高接收信号的质量和可靠性。
SIMO最常用于室内环境中，例如大楼内部、机场等区域。
2. MIMO（多天线-多接收机）相比于SIMO，MIMO拥有多个天线，既可以发射信号，也可以接收信号。
具体来说，当一个信号经过多条路径传播时，会到达多个天线，这时多个天线会分别接收到这个信号，并将接收到的信号进行处理和运算，从而提高了信号的质量和可靠性。
MIMO最常用于室外环境中，比如在车载设备、移动通信中。
四、多天线技术的应用领域多天线技术广泛应用于不同的领域，下面列举其主要应用领域：1. 移动通信多天线技术是移动通信中最重要的技术之一，它可以提高通信速率和覆盖范围，从而提高了网络的质量和性能。
多天线技术在通信系统中的应用与性能优化多天线技术是一种在现代通信系统中被广泛应用的技术，通过利用多个天线来提高通信系统的性能和覆盖范围。
本文将重点探讨多天线技术在通信系统中的应用以及如何优化其性能。
一、多天线技术的应用在传统的通信系统中，一般只使用单天线来进行通信。
然而，随着通信技术的不断发展，单天线已无法满足快速传输大容量数据的需求。
因此，引入多天线技术成为提高通信系统性能的有效途径。
多天线技术主要分为MIMO（多输入多输出）和beamforming两种方式。
MIMO技术通过同时使用多个发射天线和接收天线来提高通信系统的吞吐量和可靠性，从而实现更快速的数据传输。
而beamforming技术则是通过调整天线的方向性，使信号聚焦在特定的方向上，从而提高通信系统的覆盖范围和抗干扰能力。
二、多天线技术的性能优化为了充分发挥多天线技术在通信系统中的作用，需要进行一系列性能优化。
以下是几种常见的性能优化方法：1. 天线布局优化：合理的天线布局可以有效地提高通信系统的覆盖范围和信号质量。
通过优化天线的位置和方向，可以减小信号传输路径的损耗，提高系统的传输效率。
2. 天线选择优化：在多天线系统中，选择合适的天线也是至关重要的。
通过合理选择发射和接收天线的组合，可以最大限度地提高系统的性能和可靠性。
3. 信道估计优化：信道估计是多天线通信系统中的一个重要环节，其准确性直接影响系统的性能。
因此，需要通过合适的信道估计算法来优化系统的性能。
4. 功率控制优化：在多天线系统中，合理控制功率分配可以有效地提高系统的能效和抗干扰能力。
通过动态调整各个天线的功率，可以使系统在不同场景下具有更好的性能表现。
5. 频谱利用优化：多天线技术可以有效地提高频谱利用率，但也需要进行合理的频谱分配和调度。
通过优化频谱利用方式，可以进一步提高通信系统的性能和容量。
综上所述，多天线技术在通信系统中具有广泛的应用前景和发展潜力。
通过对其应用进行深入研究和性能优化，可以不断提升通信系统的性能和用户体验，推动通信技术的不断创新和发展。
5G移动通信网络中的多天线系统设计与优化随着科技的不断发展，移动通信网络正迎来新一代的5G技术。
5G移动通信网络将具备更高的数据传输速度、更低的延迟和更高的网络容量。
在5G网络中，多天线系统成为关键技术之一，能够显著提升网络的性能和用户的体验。
多天线系统在5G网络中的作用：多天线系统（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）是指网络中同时利用多个发射天线和接收天线进行信号传输与接收的技术。
在5G网络中，多天线系统可以提供以下优势：1. 提升传输速率：多天线系统可以同时传输多个数据流，从而提高了传输速率。
通过利用空间维度，相同频段上的传输速率可以得到显著提升。
2. 增加网络容量：多天线系统可以利用空间复用的技术提高网络的容量。
通过将同一频段的信号分别传输到不同的用户，从而实现频谱的高效利用。
这样，网络可以支持更多的用户同时进行数据传输。
3. 改善信号质量：多天线系统可以利用信道间的多样性，减少信号的衰落和干扰。
通过接收多个独立的信道，多天线系统可以降低信号质量的不稳定性，提升数据传输的可靠性。
设计与优化多天线系统的方法：1. 天线配置和数量：在设计多天线系统时，首先需要确定天线配置和数量。
通常，多天线系统采用均匀线性阵列（ULA）或均匀矩形阵列（URA）作为天线配置。
天线数量的选择应该根据网络需求和预期的性能来确定。
较多的天线数量可以提升网络容量和传输速率，但也会增加系统复杂性和成本。
2. 预编码技术：预编码是在发送端对数据进行处理，将多个数据流分别发送到不同的天线上。
预编码技术可以通过最大化信号的接收信噪比（SNR）来优化系统的性能。
常见的预编码技术包括最大比合并（MRC）、正交频分复用（OFDM）和垂直贝尔曼预编码（V-BLAST）等。
3. 空间多址技术：空间多址技术是利用天线间的空间分离性来实现频谱的高效利用。
空间多址技术包括基于天线选择的空间分多址（SDMA）和基于信道选择的空间分多址（CDMA）。
无线通信中的多天线系统与空分复用技术引言:无线通信技术的发展已经成为了当代社会的一个重要组成部分。
随着无线通信用户数量的急剧增长，无线通信系统需要更高的数据传输速率和更好的信号质量。
多天线系统与空分复用技术作为现代无线通信技术的关键组成部分，已经被广泛采用和研究。
本文将详细介绍无线通信中的多天线系统与空分复用技术的原理、优势和应用。
正文:一、多天线系统的原理和优势。
1.1 多天线系统的原理多天线系统是利用多个天线在无线通信系统中传输和接收数据。
多天线系统通过在发射和接收端设置多个天线，实现信号的跨天线传输和接收。
多天线系统可以分为空间分集和空间复用两种不同的方式。
空间分集利用多个天线接收独立的信号来提高接收信号的质量。
空间复用则是利用多个天线在同一时间和频率上发送多个信号，提高信道容量。
1.2 多天线系统的优势多天线系统具有显著的优势。
首先，多天线系统可以有效地提高无线通信系统的容量和覆盖范围。
通过增加天线数目，可以在不使用额外频带或功率的情况下提高系统容量。
其次，多天线系统可以提高信号的质量和可靠性。
在多天线系统中，通过合理地设计接收天线，可以有效地抑制多径干扰和噪声，提高信号的接收质量。
此外，多天线系统还可以提高系统的灵活性和可扩展性，以满足不同用户的需求。
二、空分复用技术的原理和应用。
2.1 空分复用技术的原理空分复用技术是一种通过分割空间来实现多用户之间的同时通信的技术。
在传统的无线通信系统中，多个用户之间共享同一频率资源，导致频谱效率较低。
而空分复用技术通过将用户空间上的信号进行分割，使不同用户之间可以同时使用相同的频率资源传输数据。
2.2 空分复用技术的应用空分复用技术在无线通信系统中有广泛的应用。
其中，最著名的应用是LTE（长期演进）系统。
LTE系统利用空分复用技术，可以在同一频带上实现多用户之间的同时通信，提高系统的频谱效率和容量。
此外，空分复用技术还广泛应用于无线局域网（WLAN）和卫星通信系统等领域。
G通信技术中的多天线系统设计与优化随着无线通信技术的发展，多天线系统在G通信技术中扮演着重要的角色。
多天线系统的设计和优化对于提高通信质量、增强系统容量以及提升频谱效率具有重要意义。
本文将重点探讨G通信技术中多天线系统的设计原理和优化方法，并进一步探讨其在实际应用中的挑战和应对策略。
一、多天线系统设计原理多天线系统是基于天线阵列原理来实现空间多路复用技术的一种通信系统。
其设计原理主要包括以下几个方面：1. 多天线系统的基本原理多天线系统通过同时利用多个天线发射和接收信号，利用空间分集和空间复用技术，从而提高通信系统的性能。
通过合理设计天线阵列的结构，可以实现信号的指向性传输和接收，从而增强信号的传输距离和抗干扰性能。
2. 天线阵列的构造天线阵列的构造是多天线系统设计的关键部分。
通常采用线性阵列、二维阵列或者固定角度阵列结构，同时根据实际需求确定天线数量和天线间距。
合理的天线阵列结构可以显著提高信号传输和接收的性能。
3. 多天线系统的传输原理多天线系统通过采用空间分集和空间复用技术，将不同的用户和数据流通过不同的传输通道进行传输，从而提高系统的频谱效率和容量。
传输原理包括不同的传输方式，如空时编码、空间复用和波束成形等。
二、多天线系统的优化方法多天线系统的优化方法主要包括以下几个方面：1. 天线阵列的优化合理设计天线阵列结构和天线参数，以实现更好的传输和接收性能。
采用优化算法和优化模型，如遗传算法、粒子群算法等，对天线阵列进行优化和调整，以最大程度地提高系统性能。
2. 信号处理算法的优化针对多天线系统中的信号处理算法，如雷达波束成形算法、空时编码等，进行优化和改进。
通过改进算法的设计和优化，提高系统的抗干扰性能和频谱效率。
3. 天线配置和布局的优化通过合理的天线配置和布局，以实现系统的全覆盖和最大化的信号覆盖范围。
通过模拟和仿真等方法，优化天线的水平和垂直角度、天线的高度和间距等参数，以使系统性能达到最佳状态。
通信系统中的多天线技术与空间复用随着无线通信技术的快速发展和用户对高速、高质量通信的需求增加，多天线技术和空间复用技术成为现代通信系统中的重要组成部分。
它们可以提高通信系统的容量和覆盖范围，同时提供更好的服务质量和用户体验。
一、多天线技术多天线技术，也称为MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术，通过利用多个天线进行数据传输和接收，以提高传输效率和可靠性。
多天线技术在无线通信系统中有广泛的应用，如4G LTE、Wi-Fi和5G 等。
它具有以下几个优势：1. 增加信道容量：利用多个天线进行数据传输，可以在有限的频谱资源下实现更高的传输速率。
多天线技术可以利用信道空间分集和频率选择性衰落来提高信号传输的可靠性和容量。
2. 提高信号质量：多天线技术可以减小信号的传播损耗和干扰，提高信号的质量和覆盖范围。
通过使用多个天线进行接收和发送，可以提高系统的信号功率、信噪比和频谱效率。
3. 抗干扰能力强：多天线技术可以通过采用空间分集和空间复用的方式来提高系统的抗干扰能力。
多个天线之间可以具有独立的信道传输特性，从而减少了干扰的影响并提高了系统的容量。
二、空间复用技术空间复用技术是指在相同的频段内，利用空间域上的不同信道来传输多个用户的数据。
它主要包括空间分集和空间复用两种方式。
1. 空间分集：空间分集技术通过将数据分散到多个天线上进行传输，以提高系统的传输可靠性和容量。
通过利用多路径传输特性，空间分集技术可以降低信号的多径传播损耗，提高信号的抗干扰能力和接收质量。
2. 空间复用：空间复用技术可以将不同用户的数据通过不同的天线同时传输，以提高系统的容量和频谱利用率。
通过合理设计天线阵列的布局和发射模式，空间复用技术可以实现多用户之间的隔离和同时传输，从而实现更高的系统容量。
三、多天线技术与空间复用的应用多天线技术和空间复用技术在现代通信系统中有广泛的应用，包括以下几个方面：1. 4G和5G通信系统：多天线技术和空间复用技术是4G和5G通信系统中的核心技术。
无线通信中的多天线技术研究与应用一、引言无线通信技术的快速发展推动了多天线技术的广泛应用，通过使用多个天线和信号处理算法，可以提高无线通信系统的容量和性能。
本文重点研究和探讨了无线通信中的多天线技术及其应用。
二、多天线技术的基础知识1. 多天线系统的基本概念多天线系统是指在发射端和接收端使用多个天线的通信系统。
通过利用空间多样性和多路信道，多天线系统能够显著提高信号传输的可靠性和容量。
2. 多天线系统的技术分类根据天线之间的空间配置，多天线系统可以分为单输入和多输出（SIMO）、多输入和单输出（MISO）以及多输入和多输出（MIMO）三种基本类型。
其中，MIMO系统是目前应用最广泛的一种多天线系统。
三、多天线技术的优势和挑战1. 优势多天线技术可以提高信号传输的可靠性和容量，特别适用于长距离传输和复杂的无线环境。
通过消除传输中的多径效应和干扰，多天线系统能够提供更稳定和高质量的信号传输。
2. 挑战多天线系统在设计和实施中也面临一些挑战，如天线之间的同步问题、多天线之间的信号互相干扰以及复杂的信号处理算法等。
解决这些挑战需要深入研究和创新。
四、多天线技术的研究进展1. 多天线技术在无线通信系统中的应用多天线技术在无线通信系统中的应用非常广泛，包括无线局域网、蜂窝网络、卫星通信等。
通过采用多天线技术，可以提高信号传输的速率、可靠性和覆盖范围。
2. 多天线技术的研究方向当前，多天线技术的研究方向主要包括信道建模、天线选择和分集技术、功率控制算法、调制和调制方案等。
这些研究方向的发展将进一步推动多天线技术在无线通信领域的应用。
五、多天线技术的应用案例1. 无线局域网中的多天线技术应用案例在无线局域网中，多天线技术可以提高网络的覆盖范围和数据传输速率。
例如，通过采用多天线路由器和无线接入点，可以提供更稳定和高效的上网体验。
2. 蜂窝网络中的多天线技术应用案例在蜂窝网络中，多天线技术可以提高信号传输的容量和覆盖范围。
1 绪论1．1 引言进入21世纪以来，随着无线移动用户数的急剧增加、用户对各种实时多媒体业务需求的不断增长、以及互联网技术和各种简短无线通信技术的迅猛进步，无线通信已成为当今世界最活跃的科研领域之一[1]。
它突破了有线通信的物理限制，使得用户可以自由地在任何无线电波能够到达的地方进行通信，这大大拓展了通信的空间和活力。
但同时，随着全球移动通信用户的不断增多，人们对于无线语音系统和高速数据传输的需求也在不断增长，这就需要更高速率的无线链路的支持。
然而随着各种通信业务和宽带数据业务的不断发展，无线资源，尤其是频谱资源变得越来越紧张，如何高效地利用这些有限的通信资源，并提供高速率、高性能的数据传输能力成为无线通信新技术发展的焦点所在。
在这种背景下，产生了多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple- Output）的通信系统。
多输入多输出技术作为近年来无线通信领域中一项突破性的技术，在无线通信系统收发两侧同时配置多个天线，通过充分利用信道的空间特性，可以再不增加系统带宽和天线总发送功率的情况下，可有效对抗无线信道衰落的影响，大大提高系统的频谱利用率和信道容量，已经吸引了人们广泛的研究兴趣。
在MIMO提出后的短短几年时间内，随着贝尔实验室基于贝尔实验室分层空时（BLAST）[4]技术MIMO系统的演示成功，及其在各种无线通信国际标准中不断崭露头角，人们有足够的理由相信，该项技术将成为下一代无线通信系统中的一项关键技术[2]。
MIMO作为一项新技术，应用于无线通信系统中，可从发送端、信道、接收端三个方面对其进行研究，并将其关键核心技术分为三个部分[3]：多天线空时编码、MIMO无线信道建模和接收机设计。
本文主要对MIMO无线通信系统中的BLAST系统的接收机设计进行分析和研究，深入比较了几种经典的和最新的信号检测技术，从复杂度和误码率两个角度比较，以提高通信系统的整体性能。
1.2 多天线系统通信系统简介1.2.1 多天线系统的发展历史人类采用通信的历史可一直追溯到遥远的古代。
但直到19世纪末，人们还是采用十分直观地方式实现简单的信息传输。
1864年，英国物理学家麦克斯韦创造性地总结了人们已有的电磁学知识，预言了电磁波的存在。
1887年，德国物理学家赫兹用实验产生出电磁波，证明了麦克斯韦的预言。
1897年，意大利科学家马可尼首次使用无线电波进行信息传输并获得成功，并在1901年第一次在跨越大西洋的无线电通信中使用了发射天线。
在后来的一个多世纪的时间里，在飞速发展的计算机和半导体技术的推动下，无线移动通信的理论和技术不断取得进步。
今天，无线移动通信已经发展到大规模商用并逐渐成为人们日常生活中不可缺少的重要通信方式之一。
在对无线通信中天线的研究及其应用主要集中在3个领域[5]。
第一个研究领域是天线及其天线阵列的电磁设计，主要包括天线增益、极化方向、波束带宽、旁瓣电平、效率和方向图等的设计。
第二个研究领域是到达角的估计。
第三个研究领域是利用天线阵列来提高频谱效率、覆盖范围以及链路传输性能等，本文所讨论的多天线MIMO 技术即属于这一领域。
多副接收天线和接收的分集的使用可追溯到20世纪初的马可尼时代，早在1908年马可尼就提出用它来抗衰落。
人们研究发现，多副天线构成的接收阵列可以有效地客服无线蜂窝系统中的共道干扰。
二次世界大战后，对雷达系统中天线阵列的研究尤为活跃。
到20世纪70年代，由于军事上的原因，数字信号处理技术得到了快速发展，这使得更多的关于天线阵列研究的自适应信号处理技术的实现成为可能。
到20世纪90年代初，人们发现使用多天线可以增加无线信道的容量。
1994年，Paulraj和Kailath提出在发送端和接收端同时使用多天线可增加无线信道的容量。
1996年，Roy 和Ottersten提出在基站使用多天线可在同一信道上支持多个用户使用。
接下来，Bell 实验室在20世纪90年代中后期的一系列研究成果，对多天线的研究起了很大的推动作用，开创了无线通信的一场新的技术革命。
1995年Telatar和1998年Foschini对白高斯信道下多输入天线多输出天线信道容量的研究表明MIMO技术可大大提高容量[1,6]。
在此基础上，1996年Foschini提出分层空时编码（Layered Space-Time Coding）[4,7]技术，1998年Alamouti提出一种发送分集实现方案[8]，获得了与n副天线接收分集相同的性能。
随后，Tarokh等人在Alamouti研究工作的基础上，将折衷发送分集技术结合正交编码，提出了空时分组编码技术（STBC, Space-Time Block Coding）；将这种发送分集结合格状编码调制（TCM）技术，提出空时网格编码技术（STTC, Space-Time Trellis Coding）。
1.2.2 MIMO系统的研究现状从Winters对无线通信系统空间分集与系统容量的讨论，到Telatar和Foschini关于MIMO信道容量的理论分析，这些奠定了MIMO无线通信的信息论基础。
而BLAST 的试验结果则从实践的角度证明了MIMO能够在不占用额外频谱带宽的前提下，有效地提高信道容量。
上述研究掀起了近十年无线通信领域对MIMO研究的热潮，也标志着MIMO无线通信研究的真正开始。
从1998年开始，在Telatar、Foschini以及Tarokh等人研究成果的基础上，国内外著名的无线通信研究机构和学者们对MIMO技术开始了大量的深入研究，发表大量相关论文。
总结近几年来关于MIMO技术的研究，可以发现，单用户MIMO技术研究的内容主要包括5个方面[10]：1)MIMO衰落信道的测量和建模方法；2)MIMO信道容量分析；3)基于MIMO的空时编/解码方法、预编码发射技术；4)基于MIMO的接收机关键技术，如信道估计、均衡、多用户检测等；5)MIMO系统信道信息反馈技术。
1．3 本文的主要工作和结构安排本文主要研究了BLAST系统的多种信号检测方法。
通过MATLAB，搭建N×M的MIMO 系统平台，并在瑞利信道下对各种检测方法仿真，比较译码性能和计算复杂度，最终得到两者折衷的不同环境下的最优算法。
本文共分四章：第一章介绍了论文相关的背景知识，介绍了MIMO系统的发展历史和现状。
第二章详细描述了无线通信信道与MIMO技术的基本原理，重点对信道部分进行了定义和分类。
第三章介绍了BLAST系统的基本架构，研究了其经典的传统检测方法，包括迫零算法、最小均方误差算法、串行干扰抵消算法和最大似然算法，并对算法性能进行比较和分析。
第四章主要研究BLAST系统下，从优化理论的角度逼近最大似然译码性能的半正定松弛检测方法，以及其改进检测方法，并对性能和复杂度进行比较和分析。
2 MIMO基本原理2.1 引言MIMO 系统属于多输入天线多输出天线的无线通信系统，因此MIMO 系统具有无线通信的主要特征。
值得注意的是，传统无线通信系统的不同点是，MIMO 的多天线将单一的传输信道等效切割为多个子信道，因此对信道的建模将不同于传统的一发一收信道。
此外空间复用和分集也是MIMO 系统的重要特征。
为了更好的对MIMO 系统进行研究，有必要对无线通信系统、信道模型、复用与分集技术进行扼要的介绍与探讨。
为此，本章首先介绍了无线通信系统的相关基础理论，主要是单天线SISO （Single-Input Single-Output ）的系统模型和信道模型，然后探讨多天线系统模型及信道理论，并主要研究了多天线系统的信道模型，最后介绍了MIMO 系统的分集与复用技术的特点与应用。
2.2 无线通信系统模型与信道理论2.2.1 SISO 系统模型传统的单天线系统实际上是单输入单输出天线系统（SISO ），其等效系统模型如图2-1所示。
信道衰落系数用h(t)表示，发送信号为x(t)，接收信号为y(t)，它们关系式为[1]：)()(*)()(t n t x t h t y +=(2.1) 其中，符号“*”表示卷积运算，)(t n 表示均值为0、方差为0N 的加性复白高斯噪声。
假设信道为窄带平坦衰落信道，即在传输频带内信道的传递函数为恒定值，对应于时域，信道是无记忆的理想信道，也即)(t h 除t=0时不为0外其余各处皆为0，简记为)0()()(h t t h h ==δ。
基于此，上式的卷积可以简化为乘积：)()()(t n t x h t y +⋅= (2.2)图 2-1 单天线SISO 系统等效模型 2.2.2 无线信道基本特征一切无线通信都是基于电磁波在空间的传播来实现信息传播的。
电磁波在自由空间中的传播主要有直射、反射、散射和衍射4种方式，其结果是信号利用障碍物的反射、散射、衍射或直线传播，经多条路径到达接收端，使得接收信号与发送信号相比产生了一些变化。
无线信道对信号传输的影响主要有传输衰减、多径传播引起的频率选择性衰落、时变性引起的时间选择性衰落以及角度扩展引起的空间选择性衰落。
无线信道的主要特征是信道强度关于时间和频率的变化这种变化大致可以分为如下两种类型：大尺度衰落（Large-scale fading）和小尺度衰落（Small-scale fading）。
本节将要讨论上述两种类型的衰落，但重点在后者。
大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切[11]，小尺度衰落则与本文的焦点——MIMO系统的接收机设计关系更为密切。
2.2.3 大尺度衰落造成大尺度衰落的原因有多种，概括起来主要有两种[1,11,12]：1）路径损耗当发射机与接收机之间的距离在较大尺度上变化（数百米或数千米）时，接收信号的平均功率值与信号传播距离d的n次方成反比。
n称为路劲损耗指数，n值的大小由具体的传输环境决定。
对于自由空间的电波传播，指数n一般取2.2）阴影衰落电磁波在空间传播时受到地形起伏、高大建筑物的阻挡，在这些障碍物后面会产生电磁场的阴影，造成场强中值的变化，从而引起信号衰减，称作阴影衰落[11,12]。
阴影衰落是以较大的空间尺度来衡量的，其统计特性通常符合对数正态分布。
路径损耗与阴影衰落合并在一起反映了无线信道在大尺度上对传输信号的影响。
总的来说，大尺度衰落是由距离而变化的信号路径损耗和由建筑物、山脉等大型障碍物的阴影造成的，当移动台运动的距离与小区[13]尺寸相当时，就会出现通常与频率无关的大尺度衰落。
2.2.4 小尺度衰落在无线通信中，由于电波经过多条路径的距离不同，因而各条路径中的发射波到达接收机的时间、相位都不相同。
不同相位的多个信号在接收端叠加，如果同相叠加则会使信号幅度增强，而反相叠加则会削弱信号幅度。
当发射机和接收机之间的距离在较小的尺度上（数个波长）变化时，接收信号的功率会发生急剧的变化，称之为小尺度衰落[。
