Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Tento překlad je starší než originální stránka a nejspíše i zastaralý. Zobrazit změny.
Překlady této stránky?:

cs:aras

Toto je starší verze dokumentu!


Pokročilá radioastronomická stanice ARAS01A

Stanice využívající příjmu z pole více antén. Takto získaný signál je pak dále zpracováván digitálními algoritmy.

Anténní systém

Typ antén

Z předchozích experimentů se stanicí BRAS01A vyplývá, že pro malé systémy je nejvýhodnější konstrukce antény horizontálně umístěná anténní smyčka. Z důvodu, že je méně náchylná k příjmu rušení elektrostatickými náboji. Má mírně větší zisk oproti inverted-V dipólu. Její nevýhodou je zhoršení polarizační selektivity.

Impedanční přizpůsobení a symetrizace

V případě použití smyčkové antény o charakteristické impedanci přibližně 100 Ohm. Tak lze impedanční přizpůsobení realizovat transformátorem 2:1, který impedanci antény přetransformuje na 50 Ohm.

Konstrukce anténního systému

Vodorovnou smyčku by mělo být možné natáhnout nad zemí na čtyřech nevodivých sloupcích. Napájení smyčky by mohlo být realizováno na jednom sloupku, tak že přímo na smyčce bude impedanční transformátor na 50 Ohm. Dále bude signál sveden krátkým koaxiálním kabelem do filtru BP01A umístěného na sloupku a dále do předzesilovače tvořeného modulem GB01A. Dále již může být SMA konektor zredukován na kvalitnější koaxiální kabel o větším průměru vedoucím až k přijímači. U přijímače může být další selektivní filtr a zesilovač.

Přijímač a zpracování signálu

Přijímačem

Software pro zpracování dat na stanici

Cíle softwarového zpracování:

  • Získání surového záznamu pro pozdější offline zpracování
  • Detekce zajímavych radioastronomických událostí
  • Redukce toku dat - zmenšit množství ukládaných dat pro jejich následné zpracování.

Softwarová implementace zahrnuje dva úkoly jedním je realizace řadiče DMA na FPGA, který umožní přenos dat z FPGA do paměti počítače a jejich další zpracování.

Druhým problémem je realizace driveru na straně PC, který umožní rekonstrukci původního RF signálu z dat přenesených do DMA pro jejich další zpracování nadřazenými aplikacemi (např. Radio-Observer).

Obecným problémem této konstrukce bude nutnost masivní redukce datového toku, která však může být řešena až v pozdější aplikační fázi. Potřebný výpočetní výkon pak může být získán jednak úpravou schéma v FPGA. které bude provádět předzpracování signálu (např, filtrace, decimace, demodulace) a dále pak například využitím GPU v PC, která může řešit paralelní operace jako například získání informací o vzájemné korelaci jednotlivých kanálů.

Existující software

Pro účel online redukce dat z přijímačů existují dva softwarové balíky, které by byly použitelné pro zpracování dat z více antén. (Pro offline zpracování jich existuje více, ale v takovém případě je pak potřeba manipulovat s enormně velikými soubory.)

  • gnuradio - opensource nástroj, pro experimentální zpracování signálu z přijímačů. Jeho součástí je gnuradio-companion, což je GUI nástroj umožňující naklikat z připravených bloků signálový řetězec. Hodí se hlavně pro prototypování algoritmů. Ovšem potřebuje ke svému běhu značně výkonný vícejádrový PC s velkou pamětí. Intel Core i5 s 4GB RAM DDR3 je přibližně minimum na čem rozumně funguje..
  • radio-observer je koncipovaný tak, aby více-přijímačový systém bylo možné poměrně snadno integrovat do hardware s nízkým výpočetním výkonem. Je navíc efektivnější a není určený pro přímý grafický výstup a uživatelskou interakci.

Typy pozorování

Satellite observation system

Reference

cs/aras.1410951468.txt.gz · Poslední úprava: 2014/09/17 10:57 (upraveno mimo DokuWiki)