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无线通信系统中的MIMO信道建模及其空时相关特性研究的综述报告
MIMO（Multiple-Input-Multiple-Output）系统是一种利用多个天线进行通信的技术。通过使用多个天线，MIMO系统可以利用空间多样性和多径传播来提高系统的性能，显著提高数据传输速率，降低误码率，增强抗干扰能力等。因此，MIMO在无线通信系统中得到了广泛的应用。在MIMO系统中，信道建模是一项重要的研究内容，对于提高系统性能和适应不同的应用场景具有重要作用。
MIMO信道建模主要考虑如下两个方面：
1.空时间传输道建模
该模型描述了从多个天线传输到多个天线接收的过程。空时间传输道建模也被称为物理信道建模，对于系统性能的研究和分析至关重要。在该模型中，将输出信号表示为输入信号矩阵和信道矩阵的乘积。因此，空时间传输道建模的核心是找到输出信号和输入信号之间的关系，即找到一种方法来将输入矩阵乘以信道矩阵得到输出矩阵。
2.链路级传输道建模
该模型描述了每个传输信道的特性。链路级传输道建模也被称为几何信道建模，主要研究MIMO通信中多径传播对系统性能的影响。由于MIMO系统中存在多个天线，多路径会对信号产生不同的影响，因此链路级传输道模型非常重要。在该模型中，信道是以多个路径和每条路径的增益和相位作为参数描述的。要得到链路级传输道建模，需要进行频率域或空间域的建模。
MIMO信道的空时相关特性研究主要涉及到以下两个方面：
1.空时相关
空时相关性描述了在不同时间和空间点上接收到的信号之间的相关性。当MIMO系统中的各个天线接受到的信号之间存在很强的相关性时，由此产生的效应被称为空时相关性。空时相关性对MIMO系统的性能会产生很大的影响，尤其是在相邻天线之间相差很小的情况下更为明显。为了减少空时相关性带来的影响，研究人员采用了多种解决方案，如空间分集等方法。
2.空时分集
空时分集是一种利用多个输入天线和多个输出天线之间的空间分集来消除空时相关性的技术。在MIMO系统中，接收端的多个天线将同样的信号进行接收，并将其相加，以减少信号的失真和噪声的影响。通过把接收机中的天线放在不同的位置，可以获得更多的多样性和距离。因此，在MIMO系统中，空时分集也是一项非常重要的技术，可用于提高系统性能和抗干扰能力。
综上所述，MIMO系统的信道建模和空时相关特性的研究对于提高无线通信系统的性能和适应各种应用场景具有重要意义，其研究必将推动无线通信技术的进步和发展。