MIMO é efetivamente uma tecnologia de antena de rádio porque múltiplas antenas são usadas no transmissor e no receptor para permitir uma variedade de caminhos de sinal para transmitir os dados, com caminhos separados selecionados para cada antena para que vários caminhos de sinal possam ser usados.
O mecanismo básico por trás do MIMO é a álgebra linear. Se nós, por exemplo. transmitir N (=2) sinais S0, S1 através de duas antenas e receber o sinal em M (=2) antenas R0, R1, então podemos tratar o vetor de entrada SS e a saída R como vetores.
Cada antena recebe em princípio a superposição de cada antena de entrada.
Durante a propagação da antena de entrada para a saída haverá atenuação, atraso de tempo e também ruído aditivo que também pode ser descrito por um vetor N.
O radar MIMO é uma tecnologia chave para melhorar a resolução angular (resolução espacial) dos radares de ondas mm.
Isto pode ser modelado por fatores complexos hik onde a fase é determinada pelo atraso de tempo e a norma representa a atenuação da amplitude.
Terminamos com uma matriz H que conecta a entrada com o vetor de saída. O receptor agora precisa inverter a matriz H para recuperar o vetor de sinal de entrada original S. De grande importância é manter a matriz H para que ela possa ser invertida. Se for singular, o MIMO não funcionará. Normalmente, os sinais de entrada S são pré-codificados no lado do receptor para melhorar exatamente isso.