Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Рэйк қабылдағышы – көп жолды әлсіреудің әсеріне қарсы күресуге арналған радио қабылдағыш. Ол мұны "саусақтар" деп аталатын бірнеше "кіші қабылдағыштарды", яғни әрқайсысы әртүрлі көп жолды компонентке бекітілген бірнеше корреляторларды пайдалану арқылы іске асырады. Әрбір саусақ жеке-жеке бір көп жолды компонентті декодтайды; кейін барлық саусақтардың үлесі әрбір тарату жолының ерекше тарату қасиеттерін толыққанды пайдалану үшін біріктіріледі. Бұл көп жолды ортада "таза" ортаға қарағанда сигнал-шу қатынасының (немесе Eb/N0) артуына мүмкіндік береді. Радио толқынының тарайтын көп жолды арнасын бастапқы (тікелей көріс) толқын импульсін бірнеше көп жолды компоненттер арқылы жіберу ретінде қарастыруға болады. Көп жолды компоненттер – әрқайсысы әртүрлі эхо жолы арқылы өтетін, әр түрлі амплитудасы және қабылдағышқа жеткен уақыты бар бастапқы жіберілген толқынның кешіктірілген көшірмелері. Әрбір компонентте бастапқы ақпарат қамтылғандықтан, егер әрбір компоненттің амплитудасы мен жеткен уақыты (фазасы) қабылдағышта есептелсе (арнаны бағалау процесі арқылы), барлық компоненттерді ақпараттың сенімділігін арттыру үшін когерентті түрде қосуға болады.
A rake receiver is a radio receiver designed to counter the effects of multipath fading. It does this by using several "sub receivers" called fingers, that is, several correlators each assigned to a different multipath component. Each finger independently decodes a single multipath component; at a later stage the contribution of all fingers are combined in order to make the most use of the different transmission characteristics of each transmission path. This could very well result in higher signal to noise ratio (or Eb/N0) in a multipath environment than in a "clean" environment. The multipath channel through which a radio wave transmits can be viewed as transmitting the original (line of sight) wave pulse through a number of multipath components. Multipath components are delayed copies of the original transmitted wave traveling through a different echo path, each with a different magnitude and time of arrival at the receiver. Since each component contains the original information, if the magnitude and time of arrival (phase) of each component is computed at the receiver (through a process called channel estimation), then all the components can be added coherently to improve the information reliability.
Математикалық анықтамасы
Рэк қабылдағышы бірнеше корреляторларды пайдаланып, ең күшті М көпжолды компонентін жеке-жеке анықтайды. Әрбір коррелятордың нәтижесі бірнеше битпен квантталуы мүмкін. Демодуляция және биттерді шешу M корреляторларының салмақталған нәтижелеріне негізделеді, бұл жіберілген сигналды бір компоненттен гөрі жақсырақ бағалауға мүмкіндік береді.
A rake receiver utilizes multiple correlators to separately detect the M strongest multipath components. Each correlator output may be quantized using several bits. Demodulation and bit decisions are then based on the weighted outputs of the M correlators, which provide a better estimate of the transmitted signal than is provided by a single component.
Тарих
Рэк қабылдағыштарында мақсатты сигналды өңдеу және корреляциялау үшін жалпы мақсаттағы процессор немесе цифрлық сигналды өңдеудің басқа да аппараттық құралдары болуы керек. Рэк қабылдағыштары сигналды өңдеуге қабілетті 16 биттік процессорлар кеңінен қолжетімді болғаннан кейін ғана жиі қолданыла бастады. Рэйк қабылдағышын Роберт Прайс және Пол Э. Грин АҚШ-та 1956 жылдың шілдесінде патенттеген (U. S. Pat. No. 2,982,853), бірақ қабылдағыштың практикалық түрде іске асырылуы 1970 жылдарға дейін күтілді. Радиоастрономдар 1960 жылдардың соңынан 1980 жылдардың ортасына дейін рэк қабылдағыштарын белсенді пайдаланды, себебі бұл типтегі қабылдағыштар кең аспан аймақтарын сканерлей алады, бірақ сол кездегі көптеген деректерді жазу құрылымдарының көтере алмайтын үлкен көлемде деректер жасамайды. Astropulse, SETI@Home жобасының бір бөлігі, аспан іздеулерінде рэк қабылдағышының бір түрін қолданады – демек, осы типтегі қабылдағыш радиоастрономияның қажеттіліктері үшін әлі де маңызды.
Rake receivers must have either a general purpose CPU or some other form of digital signal processing hardware in them to process and correlate the intended signal. Rake receivers only became common after 16 bit CPUs capable of signal processing became widely available. The rake receiver was patented in the US by Robert Price and Paul E. Green in July 1956, (U. S. Pat. No. 2,982,853) but it took until the 1970s to design practical implementations of the receiver. Radio astronomers were the first substantial users of rake receivers in the late 1960s to mid 1980s as this kind of receiver could scan large sky regions yet not create large volumes of data beyond what most data recorders could handle at the time. Astropulse, which is part of the SETI@Home project, uses a variant of a rake receiver as part of its sky searches—so this kind of receiver is still current for the needs of radio astronomy.
Қолдану
Рэк қабылдағыштары CDMA және W CDMA радио құрылғыларының көптеген түрлерінде, мысалы, ұялы телефондар мен сымсыз LAN жабдықтарында кеңінен қолданылады. Рэк қабылдағыштары радиоастрономияда да пайдаланылады. CSIRO Parkes радиотелескопы мен Jodrell Bank телескопының сүзгілік банк жазба форматтары бар, оларды бағдарламалық жасақтама негізіндегі рэк қабылдағыштармен нақты уақытта өңдеуге болады. Икемді рэк қабылдағышында сигнал қабылдау бір корреляторлық процессор және базалық диапазонның кіріс/шығыс (I/O) үлгілерінің барлық кешігу таралуын сақтайтын ағын буфері арқылы жүзеге асырылады. Рэк қабылдағышының басты артықшылығы – қабылдағыштың модулдігін арттыратын және бірнеше арналық декодерлер арасында ресурстарды бөлісуді қолдайтын икемді көпжолды тағайындау.
Rake receivers are common in a wide variety of CDMA and W CDMA radio devices such as mobile phones and wireless LAN equipment. Rake receivers are also used in radio astronomy. The CSIRO Parkes radio telescope and Jodrell Bank telescope have filter bank recording formats that can be processed in real time by software based rake receivers. In a Flexible rake Receiver, signal reception is performed with a single correlator engine and a stream buffer storing the entire delay spread of baseband input/output (I/O) samples. The primary advantage of the rake receiver is flexible multipath allocation supporting enhanced modularity of the receiver and resource sharing among multiple channel decoders.