Рейк -приемник — это радиоприемник , предназначенный для противодействия эффектам многолучевого замирания . Это достигается за счет использования нескольких «субприемников», называемых « пальцами» , то есть нескольких корреляторов, каждый из которых назначен отдельному компоненту многолучевого распространения . Каждый палец независимо декодирует один компонент многолучевого распространения; на более позднем этапе вклады всех пальцев объединяются, чтобы максимально использовать различные характеристики передачи каждого пути передачи. Это вполне может привести к более высокому отношению сигнал/шум (или E b /N 0 ) в многолучевой среде, чем в «чистой» среде.
Многолучевой канал, по которому передается радиоволна, можно рассматривать как передачу исходного волнового импульса ( прямой видимости ) через ряд компонентов многолучевого распространения. Компоненты многолучевого распространения представляют собой задержанные копии исходной переданной волны, проходящие по разным путям эхо-сигнала, каждая из которых имеет разную величину и время прибытия в приемник. Поскольку каждый компонент содержит исходную информацию, если величина и время прибытия (фаза) каждого компонента вычисляются в приемнике (посредством процесса, называемого оценкой канала), то все компоненты могут быть добавлены последовательно для повышения надежности информации. . [1] [2] [3]
Рейк-приемник использует несколько корреляторов для отдельного обнаружения M самых сильных компонентов многолучевого распространения. Каждый выходной сигнал коррелятора может быть квантован с использованием нескольких битов. Демодуляция и битовые решения затем основываются на взвешенных выходных сигналах M- корреляторов, которые обеспечивают лучшую оценку передаваемого сигнала, чем обеспечиваемая одним компонентом.
Приемники Rake должны иметь либо ЦП общего назначения, либо какое-либо другое оборудование для цифровой обработки сигналов для обработки и корреляции предполагаемого сигнала. Приемники Rake стали обычным явлением только после того, как стали широко доступны 16-битные процессоры, способные обрабатывать сигналы. Приемник с граблями был запатентован в США Робертом Прайсом и Полом Э. Грином в июле 1956 года [4] (патент США № 2,982,853), но разработка практических реализаций приемника потребовалась до 1970-х годов.
Радиоастрономы были первыми существенными пользователями граблевых приемников в конце 1960-х - середине 1980-х годов, поскольку этот тип приемников мог сканировать большие области неба, но не создавать больших объемов данных, превышающих те, которые могли обрабатывать большинство регистраторов данных в то время. Astropulse , являющийся частью проекта SETI@Home , использует вариант граблиного приемника в рамках своих поисков неба — поэтому этот тип приемника все еще актуален для нужд радиоастрономии.
Rake-приемники широко распространены в самых разных радиоустройствах CDMA и W-CDMA , таких как мобильные телефоны и оборудование беспроводной локальной сети .
Рейковые приемники используются также в радиоастрономии . Радиотелескоп CSIRO Parkes и телескоп Jodrell Bank имеют форматы записи с набором фильтров, которые могут обрабатываться в реальном времени с помощью программных приемников.
В гибком рейковом приемнике прием сигнала осуществляется с помощью одного коррелятора и буфера потока , хранящего весь разброс задержки выборок ввода /вывода (I/O) основной полосы частот . Основным преимуществом гребенчатого приемника является гибкое распределение многолучевого распространения, поддерживающее расширенную модульность приемника и совместное использование ресурсов несколькими декодерами каналов .