空间分集
无线信道中信号功率的波动非常快速。信号功率显著下降时，信道处于衰落状态。分集用于在无线信道中抵抗衰落。接收天线分集可在 SIMO 通道中使用。接收天线接收同一信号独立的衰落状态，并与这些信号相结合，使得合成信号的幅度变化小于任一天线的信号。通常使用独立衰落信道数来描述分集的特征，这一数目也称为“分集阶数”，并且如果同一发射天线针对所有接收天线的信道具有独立的衰落特性，则分集与 SIMO 信道中接收天线的数量相等。发射分集适用于 MISO 信道并且已经成为备受关注的研究领域。提取分集需要适当的设计发射信号。在接收机上使用合适的组合方案，以获得分集增益。如果所有发射天线到同一接收天线的信道具有独立的衰落特性，则该信道的分集与发射天线的数量相等。
MIMO 性能的信道依赖性
对于无线通信系统来说，信道是关键因素，它决定系统的性能。例如，通过损耗和衰落可导致信号幅度衰减，多径可导致符码间干扰。虽然 MIMO 开辟了一个新维度空间可以极大地提高性能，但是分集或容量增益是否能够真正实现依赖于信道特性。在 STBC 应用中，是否能够达到分集增益取决于信道分集阶数。只有当每个发射接收天线对之间具有独立衰落通道时，信道分集阶数才等于发射和接收天线的数量。这意味着如果发射接收天线对之间的信道具有高相关特性，则可以获得的分集增益将非常有限。空间复用应用还要求信道独立特性。只有在最佳信道条件下，不同的空间信号流才能够被很好地分离，这就是说发射接收天线对之间的信道具有低相关特性。
MIMO 性能测试中的挑战
随着 MIMO 系统发射机/接收机单元的增加，产品设计和开发的复杂程度也在迅速增加，这也给 MIMO 性能测试带来了挑战。如上所述，MIMO 的性能取决于信道，为了研究不同信道条件下的接收机性能，必须使用 MIMO 信道。在早期设计和验证周期内，直接在真实的无线信道环境中进行测试并不是一种有效方法。这非常耗时，由于信道敏感和多变，重复生成研究问题是非常困难的。使用软件生成信道系数是另一种选择，但也并非理想方法。因为发射信号的系数生成和卷积运算过程是极为耗时和占用资源的，所以只使用软件来仿真信道行为在实时测试中是不可行的。另外，信道模型变得越来越复杂，不同的通信标准要求使用不同的信道模型和测试环境。重复生成所有这些信道模型和测试环境将加重设计工程师的负担，而且耗时的测试将减缓故障诊断过程和开发周期。因此，专业的 MIMO 信道仿真器是这些工程师加快工作进程的关键工具。
MIMO 信道仿真器使用功能强大的数字信号处理技术可以重复生成设定的、真实的信道环境，这使工程师能够在早期部署和设计验证阶段隔离性能问题，并为元器件或系统的全面故障诊断提供最快速的方法。目前的 SISO 信道仿真器无法有效地解决 MIMO 性能测试问题。首先，每台接收机需要对不同发射机的信号流进行求和运算；第二，多级并联 SISO 信道仿真器无法仿真不同信道的相关特性，而这是 MIMO 信道的一个重要特点；第三，满足所需的信道数量要求对于 SISO 信道仿真器来说是一个巨大的挑战。
可仿真真实 MIMO 信道的专业仪器为应对这些复杂的测试条件提供了最佳解决方案。信道仿真器（例如 N5106A PXB MIMO 接收机测试仪）使用功能强大的数字处理技术可以重复生成真实的 MIMO 条件，从而能够在设计、部署和验证周期早期快速隔离性能问题。信道仿真器还具有一个优势，它可以生成真实的衰落环境，包括路径和信道相关性，具有更低的实施成本和更快的校准流程。
