Введение
Ракетоприемник – это радиоприемник, разработанный для компенсации влияния многолучевого затухания. Он реализует это за счет использования нескольких "подприемников", называемых "пальцами", то есть нескольких корреляторов, каждый из которых настроен на отдельный многолучевой компонент. Каждый "палец" независимо декодирует один многолучевой компонент; на последующем этапе вклады всех "пальцев" суммируются для наилучшего использования различных характеристик передачи по каждому пути распространения. Это может привести к более высокому отношению сигнал/шум (или Eb/N0) в условиях многолучевого распространения, чем в среде без многолучевого распространения ("чистой" среде). Многолучевый канал, по которому распространяется радиоволна, можно рассматривать как передачу исходного (прямой видимости) импульса волны через множество многолучевых компонентов. Многолучевые компоненты – это задержанные копии исходной переданной волны, распространяющиеся по различным отраженным путям, каждая из которых имеет свою амплитуду и время прибытия к приемнику. Поскольку каждый компонент содержит исходную информацию, если амплитуда и время прибытия (фаза) каждого компонента вычисляются приемником (в процессе, называемом оценкой канала), то все компоненты можно когерентно суммировать для повышения достоверности принимаемых данных.
Математическое определение
Приемник с граблями использует несколько корреляторов для раздельного обнаружения M самых сильных многолучевых компонент. Выход каждого коррелятора может быть квантован с использованием нескольких бит. Демодуляция и принятие битовых решений затем основываются на взвешенных выходах M корреляторов, которые обеспечивают более точную оценку переданного сигнала, чем отдельная компонента.
История
Приемники Rake должны содержать процессор общего назначения или другое оборудование для цифровой обработки сигналов, чтобы обрабатывать и коррелировать целевой сигнал. Рэйковые приемники получили широкое распространение только после появления 16-битных процессоров, способных выполнять обработку сигналов. Приемник Rake был запатентован в США Робертом Прайсом и Полом Э. Грином в июле 1956 года (U. S. Pat. No. 2,982,853), но практические реализации приемника были разработаны только к 1970-м годам. Радиоастрономы стали первыми значительными пользователями рэйковых приемников в конце 1960-х – середине 1980-х годов, поскольку этот тип приемника позволял сканировать большие области неба, не создавая при этом объемы данных, превышающие возможности большинства доступных в то время записывающих устройств. Astropulse, являющийся частью проекта SETI@Home, использует вариант рэйкового приемника в своих поисках в небе, поэтому этот тип приемника по-прежнему актуален для задач радиоастрономии.
Использование
Рейк-приемники широко используются в различных радиоустройствах CDMA и WCDMA, таких как мобильные телефоны и оборудование беспроводных локальных сетей. Рейк-приемники также применяются в радиоастрономии. Радиотелескоп CSIRO Parkes и телескоп Jodrell Bank используют форматы записи с банковским фильтром, которые могут обрабатываться в реальном времени программными рейк-приемниками. В гибком рейк-приемнике прием сигнала осуществляется с помощью одного корреляторного ядра и буфера потока, хранящего всю ширину спектра разброса базовой полосы входных/выходных (I/O) отсчетов. Основное преимущество рейк-приемника – гибкое распределение многолучевых компонент, обеспечивающее повышенную модульность приемника и совместное использование ресурсов между несколькими декодерами каналов.