레이크 리시버

Rake receiver

레이크 수신기는 다중 경로 페이딩의 효과를 상쇄하기 위해 고안된 무선 수신기다. 이것은 손가락이라고 불리는 여러 개의 "하위 수신기" 즉, 각각 다른 다중 경로 구성요소에 할당된 여러 개의 상관관계를 사용하여 이를 수행한다. 각 손가락은 단일 다중 경로 구성요소를 독립적으로 해독한다. 이후 단계에서 각 전송 경로의 서로 다른 전송 특성을 최대한 활용하기 위해 모든 손가락의 기여도가 결합된다. 이는 "깨끗한" 환경보다 다중 경로 환경에서 신호 대 잡음 비(또는b E/N0)가 더 높은 결과를 초래할 수 있다.

전파가 송신하는 다중 경로 채널은 다수의 다중 경로 구성요소를 통해 원래의 (시선) 파동을 전송하는 것으로 볼 수 있다. 다중 경로 구성요소는 서로 다른 에코 경로를 통해 이동하는 원래 전송파의 지연된 복사본이며, 각각 수신기에서 다른 규모와 도달 시간을 가진다. 각 구성요소는 원래의 정보를 포함하고 있기 때문에 각 구성요소의 규모와 도착 시간(상)을 수신기에서 계산하면(채널추정이라는 프로세스를 통해), 모든 구성요소를 일관성 있게 추가하여 정보 신뢰성을 향상시킬 수 있다. [1][2][3]

수학적 정의

레이크 수신기는 다중 상관자를 사용하여 M 가장 강력한 다중 경로 구성요소를 별도로 검출한다. 각 상관 계수기 출력은 몇 개의 비트를 사용하여 정량화할 수 있다. 그런 다음 강등 및 비트 결정은 단일 구성 요소에 의해 제공되는 것보다 전송된 신호에 대한 더 나은 추정치를 제공하는 M 상관 관계자의 가중된 출력에 기초한다.

역사

레이크 수신기는 의도된 신호를 처리하고 상호 연관시키기 위해 범용 CPU 또는 어떤 다른 형태의 디지털 신호 처리 하드웨어가 있어야 한다. 레이크 수신기는 신호 처리가 가능한 16비트 CPU가 널리 보급된 후에야 보편화되었다. 레이크 리시버는 로버트 프라이스와 폴 E에 의해 미국에서 특허를 받았다. 1956년 7월 그린,[4] (U.S. Pat) No. 2,982,853) 그러나 수신기의 실제 구현을 설계하는 데 1970년대까지 걸렸다.

라디오 천문학자들은 1960년대 후반에서 1980년대 중반에 이러한 종류의 수신기가 넓은 하늘 지역을 스캔할 수 있었지만 당시 대부분의 데이터 기록기자들이 처리할 수 있었던 것 이상의 많은 양의 데이터를 생성하지 못했기 때문에 레이크 수신기를 사용한 최초의 실질적인 사용자였다. SETI@Home 프로젝트의 일부인 Astropulse는 하늘 탐색의 일부로 갈퀴 수신기의 변형을 사용하므로, 이러한 종류의 수신기는 여전히 전파 천문학에 필요한 최신형이다.

사용하다

레이크 수신기는 휴대전화와 무선 LAN 장비와 같은 다양한 CDMA 및 W-CDMA 라디오 장치에서 흔히 볼 수 있다.

레이크 수신기는 전파 천문학에도 사용된다. CSIRO 파크스 전파망원경과 조드렐 뱅크 망원경은 소프트웨어 기반 레이크 수신기에 의해 실시간으로 처리할 수 있는 필터 뱅크 녹음 형식을 갖추고 있다.

플렉시블 레이크 수신기에서 신호 수신은 단일 상관 계수기 엔진과 베이스밴드 입출력(I/O) 샘플의 전체 지연 스프레드를 저장하는 스트림 버퍼로 수행된다. 레이크 수신기의 일차적인 장점은 수신기의 향상된 모듈성을 지원하는 유연한 다중 경로 할당과 다중 채널 디코더들 간의 자원 공유다.

참조

  1. ^ Torrieri, Don (2018). Principles of Spread-Spectrum Communication Systems, 4th ed.
  2. ^ Stuber, Gordon L. (2017). Principles of Mobile Communication, 4th ed.
  3. ^ Proakis, John G.; Salehi, Masoud (2008). Digital Communications, 5th ed.
  4. ^ "UMTS / 3G History and Future Milestones". Retrieved 12 November 2010.