研究人员努力从移动设备的带宽中挤出更多数据

一组研究人员正在研究一种技术，可以让移动设备使用同样有限的带宽发送和接收更多的数据。这项工作是由一个108万美元的赠款来自国家科学基金会(NSF)。

无线电波的竞争非常激烈。商业和军事通信服务必须通过有限的无线电频率频谱广播和接收信息，尽管越来越多的人要求他们的个人设备更快的下载速度。但是，尽管需求在增加，可用频率的范围却没有增加。

获得更多可用带宽的一种方法是通过一种称为多输入多输出(MIMO)通信的技术，它使用相同的无线电频率同时传输多个数据流。

在MIMO概念下，多个发射机可以沿不同的空间路径以相同的频率发送数据。多个接收器可以根据无线电波到达多个接收器的路径的唯一性来区分这些数据流。如果一个MIMO系统使用两个发射机和两个接收器，它可以使传输的数据量增加一倍。通过使用更多的发射器和接收器，你可以获得更大的效益。

然而，在小型移动设备中实现MIMO概念一直存在问题。这是因为当接收器被放置得太近时，它们就会相互作用，这使得它们实际上无法区分它们从发射器接收到的信号。

现在，一组电气工程师正在开发一种新的无线电接收系统，该系统将允许小型移动设备使用MIMO技术。该系统将包括多个天线、可重构电路和新的信号处理算法。研究人员采用了两种方法来解决移动设备的MIMO问题。首先，一种新的可重构电路和信号处理算法将被开发出来，以允许接收机分离多个信号，以非常紧密的间隔和强相互作用的天线。其次，他们将探索新的紧凑天线设计，将交互作用最小化。

这个概念建立在理论工作的基础上，也是由国家科学基金会资助的这表明，如果把天线放在一起，就有可能使用一个电路来恢复多个信号，该电路可以响应不断变化的条件，并相应地修改天线和电路之间的接口。“我们发现，使这个接口适应不同的信号频率，可以使我们在天线非常接近的情况下分离信号，”他说布莱恩•休斯他的理论工作构成了该项目的基础。

“我们希望在2015年秋季之前有两个接收器的概念证明，在2017年秋季之前有3到4个接收器，”说布莱恩•弗洛伊德他是北卡州立大学的电气工程研究员，专门从事电路设计，是美国国家科学基金会资助的首席研究员(PI)。“这些方法可以将MIMO的优点应用到小型设备的系统中，提高许多常见应用的下载速度。”

副校长是布莱恩·休斯和雅各布·亚当斯他是一位在天线设计方面有专长的电子工程研究员。