多天线系统被视为无线通信系统设计的一个突破，它满足了UMTS、LTE、WLAN等先进技术不断增长的数据速率要求。多天线系统有不同的风格，通常被称为多输入多输出系统（MIMO）。在一系列文章中，我打算介绍多天线系统的各个方面，特别是分集技术。
多样性技术：
分集技术用于使通信系统即使在不同的信道条件下也具有鲁棒性和可靠性。分集技术利用而不是缓解信道变化。分集技术通过向接收机提供相同信息承载信号的多个不相关副本来对抗衰落和干扰。本质上，分集技术旨在创建不相关的随机信道，即在接收机前端创建相同信号（也可能是组合形式）的不相关副本。接收机采用组合技术进行攻击多径传播特性频道的。
广义而言，多样性一词大致分为
●时间多样性：
--在不同时间段发送的信息的多个副本。时隙的设计应确保信号副本之间的延迟应大于相干时间(
)频道的。这种情况将在这些时隙中创建不相关的信道。编码和交织也是等效的技术，通过传播和最小化深度淡入的影响，将信道内存分成多个块。这种技术会消耗额外的传输时间。
●频率分集：
--信号副本通过至少由相干带宽分隔的不同频带发送()信道-从而为传输创建不相关的信道。通过这种方法，每个频带经历的衰落程度是不同的，并且至少有一个频带可能经历该频带中最低程度的衰落，即最强的信号。这种技术需要额外的带宽。例子：正交频分复用（OFDM）和扩频.
●多用户分集[1-6]:
--采用自适应调制和用户调度技术来提高多用户系统的性能。在这种系统中，调度器利用每个用户的信道质量信息来选择用户数量、编码和调制，从而优化目标函数（吞吐量和调度的公平性）。示例：最新无线系统中使用的OFDMA和接入方案，如IEEE 802.16e（移动WiMAX）
●空间分集（天线分集）:
-为了为信号创建不相关的传播路径，空间分集受到发射机和/或接收机中使用多个天线的影响。在发射机上使用多个天线称为“发射分集“接收器处的多个天线称为”接收分集“.多样性组合技术，如选择组合（SC）,反馈或扫描组合（FC或SC）,最大比率组合（MRC）接收机可以利用多路径效应。空间分集技术也可用于提高数据速率（空间复用），而不是提高信道的可靠性。例子：MIMO，波束形成 和空时编码（STC）
●极化分集（天线分集）：
--同一信号的多个副本由不同极化的天线发射和接收。使用缓解发射天线和接收天线的极化不匹配。
●模式分集（天线分集）:
--信号的多个版本通过具有不同辐射模式的两个或多个天线传输。与全向天线相比，天线的间距使得它们作为一个整体共同作用，旨在提供更多的方向增益。
●自适应阵列（天线分集）:
--能够通过有源元件或天线阵列控制单个天线的辐射方向图。辐射模式根据现有信道条件进行调整。
以上只是一个大致的分类。有更先进的分集技术（例如：合作多样性↗)这可以是上面列出的一种或多种技术的组合。
以下文本集中于空间分集或MIMO系统。
单输入单输出（传统系统）
传统的无线电通信系统在发射机和接收机上各有一个天线。在MIMO术语中，这称为单输入单输出系统（SISO）。渠道容量(C类))受信噪比约束(序号))和带宽(B类)正如众所周知的Shannon Hartley定理所给出的连续输入连续输出无记忆AWGN信道（CCMC）[7].
图1：单输入单输出通道
多天线系统或MIMO：
这里，系统配置通常包括M（M）发射机天线和N个接收器前端的天线，如下图所示。这里，每个接收器天线不仅接收指向它的直接信号，还接收来自其他传播路径的一小部分信号。因此，信道响应表示为传输矩阵。在发射机的天线1和接收机的天线1之间形成的直接路径由信道响应表示发射机中的天线1和接收机中的天线2之间形成的路径的信道响应表示为因此，信道矩阵具有维数.
图2：多输入多输出（MIMO）系统
接收到的矢量用信道传输矩阵表示，输入向量和噪声矢量作为
其中各种符号
对于非对称天线配置()系统中数据流的数量（或非耦合等效信道的数量）始终小于发射机和接收机天线数量的最小值–.
对于单用户系统，容量随相对于SISO系统[8].
更多关于多天线系统的分类及其在后续帖子中的容量。
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参考文献：
[1]M Torabi，D Haccoun，MIMO衰落信道上联合用户调度和天线选择的性能分析。IEEE信号处理快报18（4），235-238（2011）。↗
[2]L Jin，X Gu，Z Hu，无线多用户多输入多输出下行链路系统的低复杂性调度策略，IET Commun 5（7），990-995（2011）。↗
[3]B Makki，T Eriksson，使用变换编码和比特分配的高效信道质量反馈信令，车辆技术会议，VTC（渥太华，ON，2010），第1-5页。↗
[4]T Eriksson，T Ottoson，自适应传输和调度的反馈压缩。IEEE 95（12），2314–2321（2007）。↗
[5]G Dimic，ND Sidiropoulos，《贪婪用户选择的下行链路波束形成：性能分析和简单新算法》，IEEE Trans Signal Process 53（10），3857–3868（2005）。↗
[6]无线通信的比例公平时空调度。IEEE Trans Commun 53（8），1353–1360（2005）。↗
[7]J.G.Proakis，《数字通信》，Mc-Graw Hill International，第三版，1995年。↗
[8]托拉克，M。；Duman，T.M.，MIMO通信理论、算法和原型，信号处理和通信应用会议（SIU），2012年第20卷，第1、2页，2012年4月18日至20日。↗
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