อ่าน 2 นาที
ตัวรับคราด
เครื่องรับแบบ Rakeคือเครื่องรับ วิทยุ ที่ออกแบบมาเพื่อลดผลกระทบของการลดทอนสัญญาณเนื่องจากหลายเส้นทาง (multipath fading ) โดยใช้ "เครื่องรับย่อย" หลายตัวที่เรียกว่า " นิ้ว "...
ตัวรับคราด
เครื่องรับแบบ Rakeคือเครื่องรับ วิทยุ ที่ออกแบบมาเพื่อลดผลกระทบของการลดทอนสัญญาณเนื่องจากหลายเส้นทาง (multipath fading ) โดยใช้ "เครื่องรับย่อย" หลายตัวที่เรียกว่า " นิ้ว " (fingers) ซึ่งก็คือตัวประมวลผลสัญญาณ (correlator) หลายตัว โดยแต่ละตัวจะ รับส่วนประกอบของ สัญญาณหลายเส้นทางที่ แตกต่างกัน แต่ละนิ้วจะถอดรหัสส่วนประกอบของสัญญาณหลายเส้นทางอย่างอิสระ ในขั้นตอนต่อมาจะนำผลรวมของทุกนิ้วมารวมกันเพื่อใช้ประโยชน์จาก ลักษณะ การส่งสัญญาณ ที่แตกต่างกัน ของแต่ละเส้นทางให้มากที่สุด ซึ่งอาจส่งผลให้มีอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (หรือE b /N 0 ) สูงขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณหลายเส้นทางมากกว่าในสภาพแวดล้อมที่ "สะอาด"
ช่องสัญญาณมัลติพาธที่คลื่นวิทยุส่งผ่านนั้นสามารถมองได้ว่าเป็นการส่งพัลส์คลื่นดั้งเดิม ( เส้นตรง ) ผ่านส่วนประกอบมัลติพาธจำนวนหนึ่ง ส่วนประกอบมัลติพาธคือสำเนาที่ล่าช้าของคลื่นที่ส่งดั้งเดิมซึ่งเดินทางผ่านเส้นทางสะท้อนที่แตกต่างกัน โดยแต่ละส่วนมีขนาดและเวลาที่มาถึงตัวรับที่แตกต่างกัน เนื่องจากแต่ละส่วนประกอบมีข้อมูลดั้งเดิม หากคำนวณขนาดและเวลาที่มาถึง (เฟส) ของแต่ละส่วนประกอบที่ตัวรับ (ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการประมาณค่าช่องสัญญาณ) แล้ว ส่วนประกอบทั้งหมดสามารถบวกเข้าด้วยกันอย่างสอดคล้องกันเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของข้อมูล[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
นิยามทางคณิตศาสตร์
เครื่องรับสัญญาณแบบ Rake ใช้ตัวประมวลผลความสัมพันธ์หลายตัวเพื่อตรวจจับ ส่วนประกอบสัญญาณหลายเส้นทางที่แรงที่สุด M ตัวแยกกัน เอาต์พุตของตัวประมวลผลความสัมพันธ์แต่ละตัวอาจถูกแปลงเป็นค่าดิจิทัลโดยใช้หลายบิต จากนั้นการถอดรหัสและการตัดสินใจเกี่ยวกับบิตจะขึ้นอยู่กับเอาต์พุตที่ถ่วงน้ำหนักของตัว ประมวลผลความสัมพันธ์ ทั้ง M ตัวซึ่งให้ค่าประมาณของสัญญาณที่ส่งได้ดีกว่าการใช้ส่วนประกอบเพียงตัวเดียว
ประวัติศาสตร์
เครื่องรับสัญญาณแบบ Rake ต้องมี CPUอเนกประสงค์ หรือฮาร์ดแวร์ ประมวลผลสัญญาณดิจิทัลรูปแบบอื่นเพื่อประมวลผลและหาความสัมพันธ์ของสัญญาณที่ต้องการ เครื่องรับสัญญาณแบบ Rake เพิ่งเป็นที่นิยมหลังจากที่ CPU 16 บิตที่สามารถประมวลผลสัญญาณได้แพร่หลาย เครื่องรับสัญญาณแบบ Rake ได้รับสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาโดยRobert PriceและPaul E. Greenในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2499 [ 4 ] (สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 2,982,853) แต่ต้องใช้เวลาจนถึงทศวรรษ พ.ศ. 2513 จึงจะมีการออกแบบการใช้งานเครื่องรับสัญญาณที่ใช้งานได้จริง
นักดาราศาสตร์วิทยุเป็นผู้ใช้งานเครื่องรับสัญญาณแบบคราด (rake receiver) กลุ่มแรกอย่างจริงจังในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ถึงกลางทศวรรษ 1980 เนื่องจากเครื่องรับสัญญาณชนิดนี้สามารถสแกนพื้นที่ท้องฟ้าขนาดใหญ่ได้โดยไม่สร้างข้อมูลปริมาณมากเกินกว่าที่เครื่องบันทึกข้อมูลส่วนใหญ่ในขณะนั้นจะรองรับได้Astropulseซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ SETI@Homeใช้เครื่องรับสัญญาณแบบคราดชนิดหนึ่งในการค้นหาท้องฟ้า ดังนั้นเครื่องรับสัญญาณชนิดนี้จึงยังคงทันสมัยและตอบสนองความต้องการของดาราศาสตร์วิทยุได้อยู่
ใช้
ตัวรับสัญญาณแบบ Rake พบได้ทั่วไปในอุปกรณ์วิทยุ CDMAและW-CDMAหลากหลายประเภทเช่น โทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์ LAN ไร้สาย
เครื่องรับสัญญาณแบบคราด (Rake receiver) ยังใช้ในดาราศาสตร์วิทยุด้วย กล้องโทรทัศน์วิทยุ CSIRO Parkesและกล้องโทรทัศน์ Jodrell Bankมี รูปแบบการบันทึก แบบฟิลเตอร์แบงค์ (filter-bank)ที่สามารถประมวลผลได้แบบเรียลไทม์โดยเครื่องรับสัญญาณแบบคราดที่ใช้ซอฟต์แวร์
ในตัวรับสัญญาณแบบ Rake ที่ยืดหยุ่น การรับ สัญญาณจะดำเนินการด้วย กลไก การหาความสัมพันธ์ เพียงตัวเดียว และบัฟเฟอร์สตรีม ที่จัดเก็บค่าความคลาดเคลื่อนทั้งหมดของตัวอย่างอินพุต/เอาต์พุต (I/O) ของสัญญาณเบส แบนด์ ข้อได้ เปรียบหลักของตัวรับสัญญาณแบบ Rake คือ การจัดสรร เส้นทางแบบหลายเส้นทาง ที่ยืดหยุ่น ซึ่งสนับสนุน ความเป็นโมดูลาร์ที่เพิ่มขึ้นของตัวรับสัญญาณและการแบ่งปันทรัพยากรระหว่างตัวถอดรหัสหลายช่องสัญญาณ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวรับคราด
เครื่องรับแบบ Rakeคือเครื่องรับ วิทยุ ที่ออกแบบมาเพื่อลดผลกระทบของการลดทอนสัญญาณเนื่องจากหลายเส้นทาง (multipath fading ) โดยใช้ "เครื่องรับย่อย" หลายตัวที่เรียกว่า " นิ้ว "...
นิยามทางคณิตศาสตร์
เครื่องรับสัญญาณแบบ Rake ใช้ตัวประมวลผลความสัมพันธ์หลายตัวเพื่อตรวจจับ ส่วนประกอบสัญญาณหลายเส้นทางที่แรงที่สุด M ตัวแยกกัน เอาต์พุตของตัวประมวลผลความสัมพันธ์แต่ละตัวอาจถูกแปลงเป็นค่าดิจิทัลโดยใช้หลายบิต...
ประวัติศาสตร์
เครื่องรับสัญญาณแบบ Rake ต้องมี CPU อเนกประสงค์ หรือฮาร์ดแวร์ ประมวลผลสัญญาณดิจิทัล รูปแบบอื่นเพื่อประมวลผลและหาความสัมพันธ์ของสัญญาณที่ต้องการ เครื่องรับสัญญาณแบบ Rake เพิ่งเป็นที่นิยมหลังจากที่ CPU 16 บิตที่สามารถประมวลผลสัญญาณได้แพร่หลาย...
ใช้
ตัวรับสัญญาณแบบ Rake พบได้ทั่วไปในอุปกรณ์วิทยุ CDMA และ W-CDMA หลากหลายประเภทเช่น โทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์ LAN ไร้สาย