圖3. 最上方的大圖表明2x2系統中的4QAM成功重構，圖中顯示的是兩根接收天線的I/Q元件接收的時域信號樣本（總共4個信號）。左下方的兩個星座圖顯示的是兩個Rx NI USRP收發器接收到的信號。右下星座圖顯示的是重構后的星座圖。
使用LabVIEW搭建2x2 MIMO系統

圖4顯示的是此范例的實現框圖（LabVIEW圖形化程序）。以下部分描述的是該系統的一些主要應用領域。

圖4. 2x2QAMAlamouti.vi LabVIEW框圖由三部分組成。左上部分的代碼用于合成傳輸信號。中間靠下部分的代碼用于啟動NI USRP硬件的Tx/Rx操作。右上部分的代碼用于處理接收的信號并顯示接收的波形。

傳輸信號準備

傳輸信號準備的第一步是從LabVIEW調制工具包中調用子VI（子路徑）。調用MT Generate Bits將會生成用作信息位的PN序列。這些信息位通過調用MT Map Bits to Symbols映射為符號。

然后根據Alamouti編碼方案對上一步生成的符號（圖 5）進行編碼。結果產生一個包含兩個數據流的二維符號陣列，每個數據流對應一個發射機。

圖5. subApplyAlamoutiCode.vi的框圖，該子VI簡單明了，采用了Alamouti編碼，通過幾次陣列處理生成所需的二維符號陣列。

符號編碼后，該應用將訓練符號序列置于每個數據流之前。接收機通過訓練序列實現同步和通道估計。

訓練序列加法運算將同一的序列置于每個數據流之前，并對數據進行排列，使得序列先由其中一個Tx NI USRP收發器傳輸，然后再由另一個收發器傳輸——例如，兩個Tx NI USRP收發器中的其中一個收發器傳輸序列時，另一個收發器為靜止狀態。而另一個收發器傳輸相同的序列時，前一個收發器就處于靜止狀態。

發射/接收信號之前信號合成的最后一步是以Tx過采樣控件中指定的速率對即將傳輸的符號空間樣本進行上采樣，然后通過脈沖整形濾波器對上采樣信號進行濾波。
信號恢復

在接收端，USRP Fetch Rx Data VI恢復為接收信號的二維陣列，每一行代表從每根天線接收的信號樣本的數據流。

在信號恢復的第一步，用戶需要從接收端的數據幀中提取接收的數據包。采用能量檢測算法來確定數據包的起始點，并丟棄數據幀中剩下的非數據包部分。

然后，使用匹配濾波器對每個數據流進行濾波，并對接收的二維陣列的兩行數據之間的能量進行比較，確定較強的信號。最后，對信號較強的那一行進行符號同步，并在兩行數據上加上所計算的偏移量。

圖6. 圖中顯示的是接收到的四個波形—來自兩根Rx天線的I和Q波形。 接收的數據包的起始部分可進行放大，方便用戶觀察從每個Tx天線接收的訓練序列。

幀同步較為復雜，且取決于發送端的兩個訓練序列結構。在此情況下，兩個發射機使用的是相同的訓練序列，但序列之間存在偏移，因此當序列重疊時，看起來就像是一串兩倍長的連續訓練序列。該應用通過搜索接收信號中兩個包含T個符號的連續符號集（每個訓練序列的長度為T）之間關聯性最高的部分來實現幀同步。在接收到的二維陣列的兩行數據上加上所計算的幀補償量。

針對信道估計，有四個不同的信道可供選擇。二維陣列的每一行包含兩個訓練序列（每個序列對應一個發射機）。因此，通過對每行的每個訓練序列進行信號估計，就可估計四個信道的參數。

這些參數估計對于下一步非常重要，因為在下一步中用戶將會對Alamouti編碼方案進行解碼，執行MRC，從而將二維符號陣列轉化為正確的一維符號陣列。用戶可分開執行最后兩步，或者在此應用中使用單矩陣乘法。單矩陣乘法方法比大型MIMO系統更容易普及。關于如何執行最后的解碼步驟，請查看在線參考資源。
結果