Bei MIMO handelt es sich praktisch um eine Funkantennentechnologie, da am Sender und Empfänger mehrere Antennen verwendet werden, um eine Vielzahl von Signalpfaden zur Übertragung der Daten zu ermöglichen, wobei für jede Antenne separate Pfade ausgewählt werden, sodass mehrere Signalpfade verwendet werden können.
Der grundlegende Mechanismus hinter MIMO ist die lineare Algebra. Wenn wir z.B. Wenn wir N (=2) Signale S0, S1 über zwei Antennen senden und das Signal an M (=2) Antennen R0, R1 empfangen, können wir den Eingangsvektor S.S und den Ausgangsvektor R als Vektoren behandeln.
Jede Antenne empfängt im Prinzip die Überlagerung jeder Eingangsantenne.
Während der Ausbreitung von der Eingangs- zur Ausgangsantenne kommt es zu Dämpfung, Zeitverzögerung sowie zusätzlichem Rauschen, das ebenfalls durch einen Vektor N beschrieben werden kann.
MIMO-Radar ist eine Schlüsseltechnologie zur Verbesserung der Winkelauflösung (Ortsauflösung) von Millimeterwellenradaren.
Dies kann durch komplexe Faktoren modelliert werden, wobei die Phase durch die Zeitverzögerung bestimmt wird und die Norm die Amplitudendämpfung darstellt.
Am Ende erhalten wir eine Matrix H, die den Eingabe- mit dem Ausgabevektor verbindet. Der Empfänger muss nun die Matrix H invertieren, um den ursprünglichen Eingangssignalvektor S wiederherzustellen. Von größter Bedeutung ist es, die Matrix H so beizubehalten, dass sie invertiert werden kann. Wenn es singulär ist, funktioniert MIMO nicht. Üblicherweise werden die Eingangssignale S empfängerseitig vorcodiert, um genau dies zu verbessern.