Un receptor rake es un receptor de radio diseñado para contrarrestar los efectos del desvanecimiento por trayectos múltiples . Para ello, utiliza varios "subreceptores" denominados " finger " , es decir, varios correladores, cada uno de ellos asignado a un componente de trayectos múltiples diferente . Cada finger decodifica de forma independiente un único componente de trayectos múltiples; en una etapa posterior, se combinan las contribuciones de todos los finger para aprovechar al máximo las diferentes características de transmisión de cada trayecto de transmisión. Esto podría muy bien dar como resultado una relación señal/ruido (o E b /N 0 ) más alta 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 verse como la transmisión del pulso de onda original ( línea de visión ) a través de una serie de componentes multitrayecto. Los componentes multitrayecto son copias retardadas de la onda transmitida original que viajan a través de una ruta de eco diferente, cada una con una magnitud y tiempo de llegada al receptor diferentes. Dado que cada componente contiene la información original, si la magnitud y el tiempo de llegada (fase) de cada componente se calcula en el receptor (a través de un proceso llamado estimación de canal), entonces todos los componentes se pueden agregar coherentemente para mejorar la confiabilidad de la información. [1] [2] [3]
Un receptor de rastrillo utiliza múltiples correladores para detectar por separado los M componentes de trayectoria múltiple más fuertes. La salida de cada correlador se puede cuantificar utilizando varios bits. La demodulación y las decisiones de bits se basan entonces en las salidas ponderadas de los M correladores, que proporcionan una mejor estimación de la señal transmitida que la proporcionada por un solo componente.
Los receptores Rake deben tener una CPU de propósito general o alguna otra forma de hardware de procesamiento de señales digitales para procesar y correlacionar la señal deseada. Los receptores Rake solo se volvieron comunes después de que las CPU de 16 bits capaces de procesar señales se volvieran ampliamente disponibles. El receptor Rake fue patentado en los EE. UU. por Robert Price y Paul E. Green en julio de 1956, [4] (Patente de EE. UU. N.° 2.982.853), pero hubo que esperar hasta la década de 1970 para diseñar implementaciones prácticas del receptor.
Los radioastrónomos fueron los primeros usuarios importantes de receptores de rastrillo a finales de los años 1960 y mediados de los años 1980, ya que este tipo de receptor podía explorar grandes regiones del cielo y, sin embargo, no creaba grandes volúmenes de datos más allá de lo que la mayoría de los registradores de datos podían manejar en ese momento. Astropulse , que forma parte del proyecto SETI@Home , utiliza una variante de un receptor de rastrillo como parte de sus búsquedas en el cielo, por lo que este tipo de receptor todavía está vigente 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 LAN inalámbricos .
Los receptores de rastrillo también se utilizan en radioastronomía . El radiotelescopio Parkes de CSIRO y el telescopio Jodrell Bank tienen formatos de grabación de bancos de filtros que pueden procesarse en tiempo real mediante receptores de rastrillo basados en software.
En un receptor rake flexible, la recepción de señales se realiza con un único motor de correlación y un búfer de flujo que almacena toda la dispersión de retardo de las muestras de entrada/salida (E/S) de banda base . La principal ventaja del receptor rake es la asignación flexible de múltiples trayectos que admite una modularidad mejorada del receptor y el uso compartido de recursos entre múltiples decodificadores de canal .