扩频通信技术发展到今天,主要有超宽带(UWB)技术、多载波调制技术(OFDM)和软件无线电技术三个发展趋势[2]。而其中的直接序列扩频通信技术表现出卓越的性能。同时,由于直接扩频序列本身的特性,其具有很好的抗干扰特性,也具有很好的保密性,因此一直是通信抗干扰方面研究的重点。由于无人机通信的特点,需要极力保证信号的实时性与准确性,因此对抗干扰方面极为严格,所以背景下,本毕业论文中所设计项目的无人机通信体制采用了直接序列扩频通信技术。在直接序列扩频通信技术中,扩频码序列的选取、载波同步、Rake接收机等都是重要研究内容。
Price和Green在1958年的参考文献[4]中提出了Rake接收机,之后便被人们沿用至今。在扩频通信技术的发展下,Rake接收机得到了极大的推动,并且由于不同的分类依据,有着许多种类。下面依据最近国内外对Rake接收机的研究,下面介绍部分已有的Rake接收机及其分类。
1、按照Rake接收机叉指数来区分,可以分为广义Rake接收机、常规Rake接收机和选择式Rake接收机。为了区分以上三种Rake接收机,首先我们将信道描述为抽头延迟线模型,并设定好其抽头数。那么常规Rake接收机就是叉指数与信道抽头延迟线模型抽头数相等,也称为全Rake接收机,而大于信道抽头数的为广义Rake接收机,小于的为选择式Rake接收机。
在实际情况中应用最广泛的是广义Rake接收机,一般来说设定Rake接收机叉指数为信道抽头数的2倍。这是因为在实现理想的分集这一方面,在理想情况下,常规Rake接收机可以用来接收多径信号,而在实际情况下,是无法确定延迟线的抽头数与叉指数是否相等的。
2、根据Rake接收机所处的位置,可以分为是在发射端的前置Rake接收机还是接收端后置Rake接收机。其中,前置Rake接收机,之所以省去了接收端处理多径现象的这一步,是因为能够在发射端就能处理信道的多径传输现象,这样就可以大大降低接收端的复杂度。所以,适用于接收端是移动台的场景。而更为常见的是后置Rake接收机,它是用于接收端的,与前置相比,因为可以直接估计信道参数,所以性能更加稳定。
3、根据是否需要调整Rake接收机各叉指之间的延时,可以分为连续时间Rake接收机和离散时间Rake接收机。其中,连续时间Rake接收机是估计出信道中各个多径之间的延时,之后转换成接收机中各叉指间的延时,优点是提高Rake接收机的性能,缺点是Rake接收机的复杂度较大,所以一般不予采用。简单来说,叉指之间延时可以灵活调控的Rake接收机就是连续时间Rake接收机,而延时固定的Rake接收机是离散时间Rake接收机,固定延时一般来说是扩频码的一个码片时间,通过信道估计得到加权合并的权重,虽然没有及时将叉指之间的延时做出调整,但仍能够得到良好的分集接收效果。本毕业论文中所提出的贝叶斯Rake接收机是离散时间Rake接收机。
Rake接收机国内外研究现状:http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_205977.html