2.4.2 The Rake Receiver – An Overvi

2.4.2 The Rake Receiver – An Overview

The Rake receiver, first proposed by Price and Green, is a spread spectrum receiver that is able to track and demodulate resolvable multipath components, which are sufficiently separated in time [3]. As described in Chapter 1, CDMA systems make use of spreading codes with low cross-correlation when the codes are not synchronized, thus multipath components arriving with delay greater than the duration of one chip in the spreading codes will have low cross-correlation and essentially appear as noise. The Rake receiver architecture exploits this phenomenon by using a number of correlation receivers followed by weighting amplifiers to isolate and demodulate the strongest multipath components. In general, the first correlator is synchronized to the strongest multipath component, followed by the second strongest component synchronized to the second correlator, and the remaining M correlators (or fingers) synchronized to later components. The outputs of the M correlators are weighted to form an overall decisio

where the weights can be chosen to produce the equivalent result of maximal ratio or equal-gain combining.
The advantage of the Rake receiver is that if the output of one of the correlators is corrupted by fading, the others may not be, and the corrupted path can be weighted out. This provides an advantage relative to a single correlation receiver, which when synchronized to a single component can suffer from reduced performance (higher BER) if that component undergoes fading.
The ideal Rake receiver (one with unlimited fingers and perfect synchronization to all multipath components) can estimate all multipath components impinging upon the receiver and capture 100% of the available power in all of the multipath components without the use of channel estimation to track the paths. However, in practice this is not possible and some means of estimating the channel must be used.
Therefore the design of a practical Rake receiver is influenced by several factors. From a performance standpoint, a certain amount of power must be dedicated to finding and tracking the multipath components for synchronization with each correlator. This leads to the notion of pilot tones to estimate the channel response. Secondly, components with low SNR relative to the strongest path (10 – 20 dB below) may be harder to track and contribute little to the overall SNR. At some point, paths significantly below the peak will be discarded due to their burden on the system in terms of power consumption. Intuitively, the complexity and cost, both financially and in implementation, increases with the number of fingers. Thus the performance of the Rake receiver is largely based on the number of fingers, the number of multipath components, their amplitude statistics, and the relative SNR of each component tracked.
In Chapter 6 we will examine this tradeoff in more detail for both the ideal Rake receiver, as well as a practical Rake receiver which accounts for channel estimation. For a complete discussion on Rake receivers the reader is referred to [2].

Kết quả (Việt) 1:

2.4.2 Rake nhận-tổng quanRake thu, lần đầu tiên được đề xuất bởi giá cả và màu xanh lá cây, là một bộ tiếp nhận phổ lây lan mà có thể theo dõi và demodulate resolvable thành phần ion, đủ được tách ra trong thời gian [3]. Như mô tả trong chương 1, CDMA hệ thống làm cho việc sử dụng của lây lan mã với mối tương quan qua thấp khi các mã không đồng bộ hoá, do đó ion thành phần đến với sự chậm trễ hơn so với thời hạn của một trong những chip trong việc truyền bá các mã sẽ có mối tương quan qua thấp và chủ yếu xuất hiện như là tiếng ồn. Kiến trúc nhận Rake khai thác hiện tượng này bằng cách sử dụng một số thiết bị thu receiver tương quan theo hệ số khuếch đại để cô lập và demodulate các ion thành phần mạnh nhất. Nói chung, correlator đầu tiên đồng bộ hóa với các thành phần ion mạnh nhất, tiếp theo thứ hai thành phần mạnh nhất đồng bộ hoá đến correlator thứ hai, và còn lại M correlators (hoặc ngón tay) đồng bộ hoá vào các thành phần sau đó. Kết quả đầu ra của M correlators được làm nặng để tạo thành một tổng thể decisio nơi mà các trọng lượng có thể được chọn để sản xuất các kết quả tương đương của tỷ lệ tối đa hoặc đạt được bằng cách kết hợp.Lợi thế của người nhận Rake là nếu đầu ra của một trong những correlators bị hỏng bởi mờ dần, những người khác có thể không có và con đường bị hỏng có thể được trọng ra. Điều này cung cấp một lợi thế so với một bộ tiếp nhận đơn tương quan, mà khi đồng bộ hóa với một thành phần duy nhất có thể bị giảm hiệu suất (cao BER) nếu thành phần đó phải trải qua phai.Máy thu lý tưởng của Rake (một với ngón tay không giới hạn và đồng bộ hoá hoàn hảo cho tất cả các thành phần ion) có thể ước tính tất cả các thành phần ion impinging khi nhận và nắm bắt 100% năng lượng có sẵn trong tất cả các thành phần ion không sử dụng kênh dự toán để theo dõi các đường dẫn. Tuy nhiên, trong thực tế điều này không thể và một số phương tiện ước tính các kênh phải được sử dụng.Do đó thiết kế một bộ tiếp nhận Rake thực tế bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố. Từ một quan điểm hiệu quả, một số tiền nhất định của quyền lực phải được dành riêng cho việc tìm kiếm và theo dõi các thành phần ion để đồng bộ hóa với mỗi correlator. Điều này dẫn đến các khái niệm của phi công tấn để ước tính các phản ứng kênh. Thứ hai, các thành phần với SNR thấp so với đường dẫn mạnh nhất (10 – 20 dB dưới đây) có thể là khó khăn hơn để theo dõi và đóng góp chút để tổng thể SNR. Tại một số điểm, đường đi một cách đáng kể dưới đây đỉnh cao sẽ bị loại bỏ do gánh nặng của họ trên các hệ thống về điện năng tiêu thụ. Bằng trực giác, sự phức tạp và chi phí, tài chính và thực hiện, tăng với số lượng các ngón tay. Do đó hiệu suất của Rake nhận là phần lớn dựa trên số lượng các ngón tay, số lượng các ion thành phần, thống kê biên độ của họ, và theo dõi SNR tương đối của mỗi thành phần.Trong chương 6, chúng tôi sẽ kiểm tra sự cân bằng này chi tiết hơn cho cả hai người nhận Rake lý tưởng, cũng như một bộ tiếp nhận thiết thực Rake tài khoản cho kênh dự toán. Cho một cuộc thảo luận đầy đủ về Rake thu người đọc được gọi [2].

Kết quả (Việt) 2:

2.4.2 Các Rake Receiver - Tổng quan

Các Rake nhận, đầu tiên theo Giá và xanh đề xuất, là một máy thu trải phổ có thể theo dõi và giải điều chế thành phần đa đường phân giải, được tách ra đầy đủ trong thời gian [3]. Như đã mô tả ở Chương 1, hệ thống CDMA sử dụng lây lan mã với tương quan chéo thấp khi các mã này không đồng bộ, linh kiện do đó đa đường đến với sự chậm trễ hơn so với thời gian của một chip trong các mã lan rộng sẽ có tương quan chéo thấp và cơ bản xuất hiện như là tiếng ồn. Các kiến trúc Rake nhận khai thác hiện tượng này bằng cách sử dụng một số bộ thu tương quan theo sau bằng cách tính khuếch đại cách ly và giải điều chế các thành phần đa đường mạnh. Nói chung, các tương quan đầu tiên được đồng bộ hóa với các thành phần đa đường mạnh nhất, tiếp theo là các thành phần mạnh thứ hai đồng bộ hóa với tương quan thứ hai, và correlators còn lại M (hoặc ngón tay) đồng bộ hóa với các thành phần sau. Các đầu ra của correlators M được trọng để tạo thành một decisio tổng thể trong đó các trọng có thể được lựa chọn để sản xuất các kết quả tương đương với tỷ lệ tối đa hoặc bằng-được kết hợp. Ưu điểm của máy thu Rake là nếu đầu ra của một trong những correlators là hỏng do mờ dần, những người khác có thể không, và đường dẫn hỏng có thể được trọng ra. Điều này cung cấp một lợi thế so với một máy thu tương quan duy nhất, mà khi đồng bộ hóa với một thành phần có thể bị giảm hiệu suất (BER cao hơn) nếu thành phần mà trải qua phai. Người nhận Rake lý tưởng (một với ngón tay không giới hạn và đồng bộ hoàn hảo cho tất cả các thành phần đa đường) có thể ước tính tất cả các thành phần đa tác động đến khi người nhận và nắm bắt được 100% năng lượng có sẵn trong tất cả các thành phần đa đường mà không có việc sử dụng các ước lượng kênh để theo dõi các đường dẫn. Tuy nhiên, trong thực tế điều này là không thể và một số phương tiện ước lượng kênh phải được sử dụng. Vì vậy việc thiết kế của một máy thu Rake thực tế bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Từ một quan điểm hiệu suất, một số tiền nhất định của quyền lực phải được dành riêng cho việc tìm kiếm và theo dõi các thành phần đa đường để đồng bộ hóa với nhau tương quan. Điều này dẫn đến khái niệm về tông thí điểm để đánh giá phản ứng của ống. Thứ hai, các thành phần với SNR thấp so với con đường mạnh nhất (10 - 20 dB dưới đây) có thể là khó khăn hơn để theo dõi và đóng góp rất ít cho SNR tổng thể. Tại một số điểm, đường đi đáng kể dưới mức đỉnh sẽ bị loại bỏ do gánh nặng của họ trên hệ thống về điện năng tiêu thụ. Bằng trực giác, sự phức tạp và chi phí, cả về tài chính và thực hiện, tăng lên cùng với số lượng ngón tay. Do đó, hiệu suất của máy thu Rake phần lớn là dựa vào số lượng các ngón tay, số lượng các thành phần đa đường, thống kê biên độ của họ, và SNR tương đối của mỗi thành phần theo dõi. Trong chương 6, chúng tôi sẽ xem xét sự đánh đổi này chi tiết hơn cho cả hai lý tưởng Rake nhận, cũng như một máy thu Rake thực tế chiếm ước lượng kênh. Để thảo luận đầy đủ về thu Rake người đọc được gọi [2].