固定N，令M增大，使得，则容量公式近似可以表示为：

从上式可见，此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。因此可利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，频谱利用率可以成倍地提高。MIMO技术成功之处在于它能够在不额外增加所占用的信号带宽的前提下带来无线通信的性能上几个数量级的改善。

1.3　MIMO-UWB技术

将MIMO技术用于UWB系统具有很高的链路可靠性和速率适配能力，与窄带无线通信系统不同，UWB系统中多径衰落的影响要小得多，因为UWB非常窄的脉冲在多径传播时引起大量独立的衰落信号分量能够被分辨，从而能实现有效的多径信号分集接收。MIMO-UWB系统能够在时域上很好地解决有害的码间干扰和信道间干扰问题，原因在于接收信号具有良好的自相关及互相关特性。

近年来，国外开始进行MIMO技术在超宽带系统中的应用研究，出现了一些研究结果[1-6]。本文对MIMO-UWB方向的国内外研究结果进行综述，包括MIMO-UWB系统的多址技术、发射链路技术和接收与检测技术等。

2、UWB-MIMO发送方案

在多用户环境下，假设MIMO-UWB系统有Nu个用户，每个用户都有Nt个发射天线，同时有Nr个接收天线。将每个用户的发射信息划分成b比特一组，以一个符号来发送，这样就需要M=2b个符号。进一步再将符号划分成Nb个一组，每组符号编码成一个空时码，并且在K个时隙的时间长度中通过Nt个天线将这个空时码发送出去。显然，这种编码的效率为：R=Nb/K。每个空时码矩阵都是一个K×Nt的矩阵，记做Du，该矩阵的第K行，第i列元素diu(k)是第u个用户在第k个时隙通过第i根天线发送出去的一个M进制码元。也就是说空时码矩阵的每行都对应着发射时隙，每列对应着发射天线。发射机将空时码矩阵中的每个元素diu(k)转换成UWB信号，通过天线发送出去。形成什么样的UWB信号需要综合考虑选用的多址方式和调制方式。下面进行分别讨论。

2.1　TH-MPPM

UWB信号是由周期为纳秒级的窄脉冲形成的。传统的UWB调制方式采用TH-MPPM方式。在该种方式下，数据符号通过脉冲的不同时延来表达，第u个用户通过第i个天线发射出去的波形为[2]：

式中(t)是持续时间为Tw的脉冲波，Tf是符号的重复周期，且。脉冲波规一化为单位能量，保证第u个用户在每个帧间隔期间总的传输能量为Eu，和天线数量无关。每一帧包含Nc个子区间，并且NcTc≤Tf。第u个用户的TH序列记作{Cu(k)}，该序列满足0≤Cu(k)≤Nc-1。它对第k个信号波形加入一个和用户有关的跳时Cu(k)T，这样在接收端只要根据各个用户的TH码进行检测，就能得到各自需要的发送信息。TH-MPPM通过这样的设计来实现多用户接入。第k帧中，第u个用户的第i个天线上发送的符号记作：diu(k)，其对应的时间搬移为。为了使M个可能的脉冲在接收端能够正交，我们要使Tm-Tm-1≥Tw，同样，为了脉冲在接收端能够正交，跳时码也需要满足Tc≥MTw。在文献[3，5]中提到一种更巧妙的方法，（1）式也可以表示成：