Cos’è RAKE RECEIVER e il suo scopo in CDMA

Ricevitore del rastrello

Invece di cercare di superare o correggere i problemi del multipath, CDMA sfrutta il multipath per migliorare la qualità della ricezione in condizioni di sbiadimento. CDMA lo fa utilizzando più ricevitori correlati e assegnandoli ai segnali più forti.  Ciò è possibile perché il cellulare CDMA è sincronizzato con la stazione base servente. Il ricevitore del cellulare può distinguere i segnali diretti dai segnali multipercorso perché i segnali multipercorso riflessi arrivano dopo i segnali diretti.

nel ricevitore rake Circuiti speciali chiamati ricercatori vengono utilizzati anche per cercare percorsi multipli alternativi e segnali di stazioni base vicine. I ricercatori scivolano nel tempo finché non trovano una forte correlazione con il codice assegnato. Una volta che un segnale forte viene localizzato ad un particolare spostamento temporale, il ricercatore assegna un elemento ricevitore per demodulare quel segnale. Il ricevitore mobile utilizza tre elementi riceventi e la stazione base ne utilizza quattro.  Questo sistema di correlatori multipli è chiamato ricevitore rake. Man mano che le condizioni cambiano, i ricercatori riassegnano rapidamente i ricevitori rake per gestire le nuove condizioni di ricezione.

Invece di cercare di sopraffare o correggere i problemi del multipath nel ricevitore rake, CDMA sfrutta il multipath per migliorare la qualità della ricezione in condizioni di sbiadimento. CDMA lo fa utilizzando più ricevitori correlati e assegnandoli ai segnali più forti.  Ciò è possibile perché il cellulare CDMA è sincronizzato con la stazione base servente. Il ricevitore del cellulare può distinguere i segnali diretti dai segnali multipercorso perché i segnali multipercorso riflessi arrivano dopo i segnali diretti.

Circuiti speciali chiamati ricercatori vengono utilizzati anche per cercare multipercorsi alternativi e segnali di stazioni base vicine. I ricercatori scivolano nel tempo finché non trovano una forte correlazione con il codice assegnato. Una volta che un segnale forte viene localizzato ad un particolare spostamento temporale, il ricercatore assegna un elemento ricevitore per demodulare quel segnale. Il ricevitore mobile utilizza tre elementi riceventi e la stazione base ne utilizza quattro.  Questo sistema di correlatori multipli è chiamato ricevitore rake. Man mano che le condizioni cambiano, i ricercatori riassegnano rapidamente i ricevitori rake per gestire le nuove condizioni di ricezione.

Progettazione del ricevitore a rastrello

Il progetto di un ricevitore rake può essere visualizzato come una serie di prese correlatore ritardate alimentate da un’antenna comune. Se ciascuna presa del correlatore viene ritardata per corrispondere all’arrivo di un particolare segnale trasmesso, le uscite di ciascuna presa possono essere ricombinate in fase. Una volta che un segnale RF con un particolare tempo di percorrenza viene agganciato dalla presa del correlatore, è necessario effettuare una stima del guadagno o della perdita sperimentati da quel segnale. La ponderazione delle prese esegue questa funzione di normalizzazione del guadagno. Una volta regolate, le uscite di ciascun dito del rastrello possono essere combinate per formare una versione migliore del segnale trasmesso. Si noti che questa descrizione corrisponde visivamente all’analogia di un comune rastrello da giardino in cui ciascun rubinetto forma un dente del rastrello, da cui il nome ricevitore del rastrello.

Un’altra forma di diversità temporale si verifica nella stazione base quando si trasmette a velocità dati ridotta. Quando si trasmette a una velocità dati ridotta (maggiori dettagli verranno presentati in seguito), la stazione base ripete i dati risultando in una trasmissione a velocità piena. La stazione base riduce anche la potenza trasmessa quando funziona a velocità dati ridotte. Questa ridondanza aggiuntiva nel segnale trasmesso si traduce in meno interferenze (la potenza viene ridotta) e migliora le prestazioni del ricevitore della stazione mobile CDMA durante alti livelli di interferenza: questi sono semplici dettagli sul ricevitore cdma rake.

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