Receptor de rastrillo

Un receptor de rake es un receptor de radio diseñado para contrarrestar los efectos del desvanecimiento por trayectos múltiples . Para ello, utiliza varios subreceptores llamados dedos , es decir, varios correladores, cada uno asignado a un componente de trayectos múltiples diferente . Cada dedo decodifica de forma independiente un único componente de trayectos múltiples; posteriormente, se combinan las contribuciones de todos los dedos para aprovechar al máximo las diferentes características de transmisión de cada trayecto. Esto podría resultar en una mayor relación señal/ruido (o E _b /N ₀ ) en un entorno de trayectos múltiples que en un entorno "limpio".

El canal multitrayecto a través del cual se transmite una onda de radio puede considerarse como la transmisión del pulso de onda original (de línea de visión ) a través de varios componentes multitrayecto. Los componentes multitrayecto son copias retardadas de la onda transmitida original que viajan a través de una trayectoria de eco diferente, cada una con una magnitud y un tiempo de llegada al receptor distintos. Dado que cada componente contiene la información original, si la magnitud y el tiempo de llegada (fase) de cada componente se calculan en el receptor (mediante un proceso denominado estimación de canal), entonces todos los componentes pueden sumarse de forma coherente para mejorar la fiabilidad de la información. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Un receptor RAKE utiliza múltiples correladores para detectar por separado los M componentes multitrayecto más fuertes. La salida de cada correlador se puede cuantificar utilizando varios bits. La demodulación y la toma de decisiones sobre los bits se basan en las salidas ponderadas de los M correladores, lo que proporciona una mejor estimación de la señal transmitida que la que ofrece un solo componente.

Los receptores Rake deben incorporar una CPU de propósito general o algún otro tipo de hardware de procesamiento de señales digitales para procesar y correlacionar la señal deseada. Su uso se generalizó tras la amplia disponibilidad de CPU de 16 bits con capacidad de procesamiento de señales. El receptor Rake fue patentado en Estados Unidos por Robert Price y Paul E. Green en julio de 1956 (Patente estadounidense ^{n . ° 2.982.853} ), pero no fue hasta la década de 1970 que se diseñaron implementaciones prácticas del mismo.

Los radioastrónomos fueron los primeros usuarios importantes de receptores de barrido a finales de la década de 1960 y mediados de la de 1980, ya que este tipo de receptor podía explorar grandes regiones del cielo sin generar grandes volúmenes de datos que la mayoría de los registradores de datos de la época podían procesar. Astropulse , que forma parte del proyecto SETI@Home , utiliza una variante del receptor de barrido en sus búsquedas celestes, por lo que este tipo de receptor sigue siendo relevante para las necesidades de la radioastronomía.

Los receptores Rake son comunes en una amplia variedad de dispositivos de radio CDMA y W-CDMA, como teléfonos móviles y equipos de redes LAN inalámbricas .

Los receptores rake también se utilizan en radioastronomía . El radiotelescopio CSIRO Parkes y el telescopio Jodrell Bank cuentan con formatos de grabación de banco de filtros que pueden ser procesados ​​en tiempo real por receptores rake basados ​​en software.

En un receptor Rake flexible, la recepción de la señal se realiza con un único motor de correlación y un búfer de flujo que almacena la dispersión de retardo completa de las muestras de entrada/salida (E/S) de banda base . La principal ventaja del receptor Rake es la asignación flexible de trayectorias múltiples , que permite una mayor modularidad del receptor y el uso compartido de recursos entre múltiples decodificadores de canal .