|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.ipa.nw.ru/PAGE/ASTROTOOLS/LPRS/rastro.htm
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Sun Apr 10 00:48:38 2016 Кодировка: UTF-8 Поисковые слова: внешние планеты |
Разработанная система для анализа спектров космических радиоизлучений включает в себя штатную аппаратуру радиотелескопа (антенну, поляризационный селектор, приемно-усилительные каналы, преобразующие принимаемые радиосигналы двух поляризаций к видеочастотам, модулируемые генераторы шума, подключенные ко входу приемно-усилительных каналов через направленные ответвители), а также систему регистрации спектров, включающую в себя два видеоконвертора Р1200, формирователи модулирующего напряжения и 2-канальный цифровой спектрометр на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ), в состав которого входят аналого-цифровой преобразователь напряжений (АЦП) и высокостабильный генератор опорной частоты. Управление системой и считывание данных осуществляет компьютер.
 |
| Система анализа спектров узкополосного космического радиоизлучения |
Для сокращения потерь времени, связанных с вычислением БПФ, система регистрации спектров была разработана на основе специализированного БПФ-спектрометра с использованием современной элементной базы (ПЛИС). Система состоит из 4-х узлов: узла анализа спектров Р3202, двух одинаковых узлов видеоконверторов Р1200 (заимствованных из системы преобразования сигналов Р1000), узла питания и компьютера.
Синхронизация работы всех узлов и блоков системы регистрации спектров осуществляется с помощью стандартного синусоидального сигнала опорной частоты 5 МГц, поступающего от системы частотно-временной синхронизации радиотелескопа.
Цифровой узел анализа спектров (вычислительное устройство) выполняет следующие функции:
Разработанный узел Р3202 выполняет вычисление спектра по набранной последовательности выборок сигнала методом БПФ. Реализации спектра усредняются и накапливаются в памяти ПЛИС, причем реализации спектров, полученные при включенном шумовом генераторе калибровки (ГШ) и при выключенном ГШ усредняются раздельно в соответствии с методом калибровки. Узел Р3202 выполнен в виде блока 310х320х100 мм и содержит четыре многослойные печатные платы: плату цифрового преобразователя Р3300, плату формирователя модулирующих импульсов Р6412, плату генератора тактовых импульсов 64 МГц Р6204 и модуль питания Р6325.
Спектрометр состоит из трех основных плат - генератора тактовых импульсов 64 МГц Р6204, платы цифровой обработки Р3300, формирователя модулирующего напряжения Р6412 и блока питания. Он имеет преимущества в части эксплуатационных характеристик: простота конструкции, высокая надежность, малые габариты, энергопотребление и низкая стоимость. Габариты модуля 310х320х100 мм.
 | |
|
1. Контроллер ATmega128L;
2. RS-485;
3. ПЛИС XC4VSX35.
Основные платы спектрометра Р3202. |
Внешний вид узла Р3202. |
Плата Р3300 содержит контроллер ATmega128L, 14-разрядный АЦП LTC2299, флэш память XC32F для хранения конфигураций ПЛИС и микросхему MAX489 последовательного интерфейса RS-485, через которую осуществляется управление и контроль анализатора спектра. Частота тактового генератора 64 МГц синхронизирована высокостабильной частотой 5 МГц, получаемой от водородного стандарта частоты.
Формирователь модулирующих импульсов выполнен на основе микросхем IN74AC8N, микросхемы ADuM1100 фирмы Analog Devices и транзисторов КТ315Г. Схема формирователя позволяет передавать инвертированный логический уровень со входа на выход, осуществляя при этом полную гальваническую развязку между цепями входа и выхода. Развязку осуществляет микросхема ADuM1100, а эмиттерный повторитель на транзисторе на выходе усиливает импульсный сигнал по току до уровня, необходимого для управления модулятором.
Программный интерфейс разработанного анализатора спектров предоставляет
пользователю полный набор функций для проведения спектральных наблюдений в
режиме реального времени с возможностью сохранения данных для последующей
вторичной обработки. Программа Spectrc v2.1 разработана на языке Borland C++. В программное обеспечение спектрометра встроена программа DOP для вычисления лучевых скоростей относительно местного стандарта покоя. С помощью интерфейсного окна пользователь задает параметры, необходимые для проведения спектрального анализа космических сигналов, а также интересующие радиоастрономов сопутствующие данные, которые должны быть зафиксированы в файле при регистрации спектра. В графическом поле
отображается усредненный спектр в выбранных единицах измерения (Вт, К, Ян).
 |
| Окно программы управления системой регистрации спектров. |
| Параметр | Предельные значения |
|---|---|
| Число каналов | 1 или 2 |
| Полоса анализа, ΒΑ | 0,125 - 32 МГц |
| Интервал частотного разрешения, Δf ( Δf=ΒΑ/8192 для одноканального режима и Δf=ΒΑ/4096 для двухканального режима работы) |
0,015 - 3,906 кГц 0,030 - 7,812 кГц |
| Время накопления,t0 | 2 - 3600 с |
| Динамический диапазон спектра сигнала на выходе | До 60 дБ |
| Диапазон частот - с использованием РСДБ видеоконвертора; - без видеоконвертора |
100-1000 МГц 0,1-32 МГц |
