多输入多输出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)天线是一种能够有效提高衰落信道容量的新技术。它在发送方和接收方都有多副天线，因此可以看成是双天线分集的扩展。不同之处在于MIMO有效使用了编码重用(CR)技术，可用相同的信道编码和扰码调制多个不同的数据流。MIMO技术是无线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。普遍认为，MIMO将是新一代无线通信系统必须采用的关键技术。
在室内，电磁环境较为复杂，多径效应、频率选择性衰落和其他干扰源的存在使实现无线信道的高速数据传输比有线信道困难。通常多径效应会引起衰落，被视为有害因素。然而研究结果表明，对于MIMO系统来说，多径效应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)和多信道。MIMO的多输入多输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：MIMO系统原理
这N个信息子流同时发送到信道，各发射信号占用同一频带，因而并不增加带宽。若各发射接收天线间的通道响应独立，则MIMO系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息，使得数据传输率得以提高。
MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化，从而实现高的通信容量和频谱利用率。这是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。
系统容量是表征通信系统的重要标志之一，表示了通信系统最大传输率。对于发射天线数为N，接收天线数为M的MIMO系统，假定信道为独立的瑞利衰落信道，N、M很大，则信道容量C近似为下式：
C=[min(M, N)]Blog2(ρ/2)
其中B为信号带宽，ρ为接收端平均信噪比，min(M, N)为M，N的较小者。该式表明，功率和带宽固定时，MIMO的最大容量或容量上限随最小天线数的增加而线性增加。而在同样条件下，在接收端或发射端采用多天线或天线阵列的普通智能天线系统，其容量仅随天线数的对数增加而增加。因此，MIMO技术对于提高无线局域网的容量具有极大的潜力。
欲更多了解相关多输入多输出天线技术的请进入。
