MIMO信道容量分析

资 源 简 介

MIMO信道容量分析

详 情 说 明

MIMO（多输入多输出）技术通过利用多个收发天线显著提升无线通信系统的信道容量。信道容量是衡量系统传输能力的关键指标，其分析涉及信噪比和天线配置的复杂关系。

信噪比与容量关系 在固定天线数量下，信道容量随信噪比（SNR）呈对数增长。低信噪比时，容量提升平缓；而高信噪比区域，每增加3dB SNR，容量约增加1bps/Hz。这种对数特性体现了功率效率的边际递减效应。

天线数量影响 当天线数（如N发N收）增加时，容量近似线性增长。例如，2x2 MIMO的容量可达单天线系统的2倍，4x4系统则接近4倍。这一增益源于空间复用对信道正交子信道的充分利用。但实际中，天线间距和信道相关性会限制理论增益。

关键权衡点 分析常需平衡天线成本与性能： 低SNR场景：增加天线数对容量改善有限，提升发射功率更有效； 高SNR或富散射环境：增加天线数能显著突破容量瓶颈。

此分析为MIMO系统设计提供了理论依据，如5G基站的天线阵列配置。