所属方向：L5 PHY 基带。本篇讲空间维度：多根天线怎样同时传多路数据，怎样把能量对准某个用户，以及接收端怎样把叠加在一起的多路信号分开。
MIMO 多输入多输出
- 原理：发端 根天线、收端 根天线，信道可写成矩阵 。多径丰富时， 的秩可达 ，能在同一时频资源上并行传输多路独立数据流（空间复用），容量随流数近似线性增长。
- Wi‑Fi 演进：11n 最多 4 流 → 11ac/ax 8 流 → 11be 标准定义 16 流（首批产品为 8 流以内）。
空间流 Spatial Stream
- 原理：一路独立编码调制的数据流。流数 ≤ min（发端天线数，收端天线数）。手机通常 2 流，AP 4–8 流（企业 AP 也有 5×5 等配置，多出的链路用于扫描或感知）。
CSD 循环移位分集
- 原理：多天线发送同一个信号时，若不做处理会在某些方向相干抵消，形成“无意的波束”。CSD（Cyclic Shift Diversity）让各天线的信号在时域做不同的循环移位，把相干叠加转化为频率选择性，避免整体掉零。前导的 Legacy 部分和未做波束成形的传输都会用到 CSD。
波束成形 Beamforming
- 原理：发端根据信道信息对每根天线的信号乘以复数权重（预编码矩阵），让多天线信号在目标接收者处同相叠加，提高接收 SNR，或在其他方向形成零陷。
- 显式波束成形：接收端测量信道后把结果反馈给发端，是 Wi‑Fi 11ac 之后的标准方式。
- 隐式波束成形：发端利用信道互易性，从反向链路估计信道，需要射频通道校准。
信道探测 Sounding（NDPA / NDP / 反馈）
- 流程：
- AP 发送 NDPA（Null Data Packet Announcement），指定哪些终端参与。
- 紧接着发送 NDP（只有前导、没有数据的探测包）。
- 终端用 NDP 的 LTF 估计信道，回传 波束成形报告。多用户时 AP 用触发帧轮询各终端。
- 开销：终端越多、带宽越宽、天线越多，反馈量越大。探测频率与反馈压缩是 MU‑MIMO 实际增益的关键。
V 矩阵压缩反馈 Compressed Beamforming Report
- 原理：终端对每组子载波的信道矩阵做 SVD，取右奇异向量矩阵 ，再用 Givens 旋转把它参数化为一组角度（φ、ψ）并量化后回传。多用户（MU）反馈还带每流 SNR（delta SNR）。
- 压缩手段：子载波分组（Ng = 4 / 16）、角度量化比特数（codebook）。
SU‑MIMO 与 MU‑MIMO
- SU‑MIMO：所有空间流给同一个终端。
- MU‑MIMO：AP 用预编码把不同空间流同时送给多个终端（每个终端通常 1–2 流），用户间干扰靠预编码（零陷）抑制。11ac 支持下行；11ax 增加上行 MU‑MIMO（多终端同时发、AP 联合接收）。
- 现实：MU‑MIMO 增益依赖准确且及时的 CSI，终端移动或信道老化会让增益迅速下降，实际部署中收益常低于理论值。
预编码 Precoding（ZF / MMSE / SVD）
- SVD 预编码：单用户时用 作为发送矩阵，把信道对角化为若干并行子信道。
- 迫零（ZF）预编码：多用户时取信道伪逆，完全消除用户间干扰，但会放大噪声。
- 正则化 ZF / MMSE 预编码：在消除干扰与噪声放大之间折中，是实际 AP 的常用方案。
MIMO 检测 MIMO Detection（ZF / MMSE / ML / 球形译码）
- ZF 检测：，最简单，但信道病态时噪声放大严重。
- MMSE 检测：，兼顾干扰与噪声，是主流基线。
- ML 最大似然检测：穷举所有星座组合，性能最优，但复杂度随 指数增长，4096‑QAM 下不可行。
- 球形译码 / K‑Best：只在接收点附近的“球”内搜索，近似 ML 且复杂度可控，是高端芯片的差异化能力。
协作波束成形 Co‑BF
- 原理（Wi‑Fi 8）：相邻 AP 交换信道信息，各自在服务本 BSS 用户的同时，对邻 BSS 的用户方向形成零陷，从而在同频同时发送时互不干扰。属于 MAPC 的一种，见 多 AP 协作。