MIMO（多输入多输出）的发展历程与技术内涵可以简要概括为下图。
MIMO 发展概要
MIMO是来自
阵列信号处理和
通信信号处理的贡献。
相控阵、自适应天线、智能天线，其原理属于阵列信号处理，最本质的技术特征是“
波束形成”。
相控阵原来用于雷达，概念出现在上世纪30年代，在上世纪50年代就有了实际系统。
自适应天线在上世纪60年代后期和70年代是高速发展时期，主要考虑应用于抗干扰系统；后来在第三代移动通信中获得应用，扩展为“
智能天线”。
多天线
接收分集在上世纪50年代就得到了足够的研究，选择分集、等增益分集和最大比分集的理论和方法在那个年代就已经形成。
1998年提出了在发射端采用多天线进行
发射分集，随后
空时编码迅速发展，把传统的
空间分集提升到了新的高度。
过去都设法避免和对抗多径衰落，而现在有了利用多径的技术。1996年、1998年这段时间，提出了分层空时结构，也就是分层空时码，利用多径环境形成多个独立的空间信道，实现并行数据的传输，这就是
空间复用。
空间分集和空间复用构成了早期MIMO系统的基本技术内涵。
另一种抗衰落技术，叫
自适应均衡，它是在接收端实现，在1971年和1972年，将判决反馈均衡DFE的反馈部分放在了发射端，形成了
预编码的概念。
2001年到2004年这段时间，预编码被用于多天线系统，逐步形成了MIMO预编码技术。预编码可以作为实现空间复用的一个手段，也可以用来增强空间分集，同时还是干扰管理的重要技术。
在5G的研究中，MIMO发展为
大规模MIMO，传统阵列信号处理中的波束形成被引入进来，以实现波束空分和移动跟踪，这个想法和第三代移动通信时期智能天线的想法是相同的，只不过在3G时代只考虑方位也就是平面上的波束形成，而在5G大规模MIMO中，考虑了3维空间也就是3D信道，是方位角和俯仰角两个维度上的波束形成。
最初考虑的MIMO都是每个天线分别连接一个射频前端，这样当天线数目很多时，需要的射频前端就很多。2001年，提出了
空间调制的概念，它使用的天线数目可以很多，但使用的射频前端可以很少。
最近几年，由波束形成和预编码结合的“
混合波束形成”或者“
混合预编码”，成了5G毫米波通信的一个研究热点。
上面这些，就构成了当前MIMO系统的技术内涵。
不过，有一个容易引起混淆的说法：有些文献在说到“空间复用”和“预编码”时，也把他们称作“beamforming”（波束形成），但事实上并不是阵列信号处理中所说的波束形成。空间复用和预编码并不涉及物理波束的概念，它们只是与波束形成在数学表示上看起来很相似而已。
MIMO新的发展和应用有： MIMO雷达-通信，包括雷达与通信的共存、雷达与通信的合一；
MIMO太赫兹通信，类似毫米波通信，波束形成会扮演重要角色；
MIMO可见光通信，例如LED阵列等。
本文原载：“临菲信息技术港”微信公众号；
扩展讲解视频：临菲学堂公开课“技术关联与5G应用——相控阵、自适应天线、智能天线和MIMO”，https://edu.lynchpin.com.cn