Калибровка записи Солнца с помощью генератора шума.

Введение

Если бы отклик антенны на один и тот же сигнал всегда был одинаковым, и передача/усиление сигнала радиоаппаратурой были также одинаковы, калибровка никогда бы не потребовалась. Однако вследствие того, что диаграмма направленности антенны формируется по-разному, как вследствие погрешностей установки антенны, так и в зависимости от положения (высоты и азимута) источника, а усиление в радиоприемниках плавает, регистрируемый сигнал приходится калибровать, привязывая к другому, известному сигналу (опорный сигнал). Регулярная (ежедневная) калибровка Солнца может осуществляться по черному телу, по уровню спокойного Солнца, или по генератору шума (ГШ). Калибровка по черному телу неудобна тем, что колпак, которым при этом закрывают рупор антенны, нужно надевать и снимать вручную каждый раз перед наблюдениями. Недостаток спокойного Солнца как калибратора в том, что Солнце не всегда достаточно спокойно, к тому же для изучения флуктуаций самого спокойного Солнца такой способ калибровки не годится. ГШ имеет перед другими способами калибровки то преимущество, что сигнал от ГШ регистрируется автоматически при каждом наблюдении, и является достаточно стабильным. Однако сигнал от ГШ сначала надо измерить (в каждом канале), для чего проводят калибровочное наблюдение, в котором регистрируют одновременно сигнал от ГШ и сигнал при закрытом рупоре (черное тело). Обработка такого калибровочного наблюдения состоит в том, что составляется таблица со спектром ГШ. Такие калибровочные наблюдения проводятся регулярно (каждый месяц), т.к. спектр ГШ со временем может 'плавать', т.е. плавно изменяться.

Обработка калибровочного наблюдения

 Ниже описано, как получить такую таблицу, имея калибровочное наблюдение.

 На рис. 1 представлен пример калибровочного наблюдения.

Рис. 1 Калибровочное наблюдение

 Сначала надо 'обнулить уровень неба', т.е. выделить левой кнопкой мыши участок 5-6 (минимум 10 точек) на скане, выбрать команду меню Scan->Modification->Null level, и присвоить аргументу значение, равное 3.

Далее калибруем весь скан, привязываясь к черному телу. Для этого надо выделить участок на скане, включающий участок, с одним концом на небе (5-6 на рисунке), и другим концом на уровне черного тела (9-10). Запустить функцию Scan->Calibration->Black body, в качестве аргумента ввести температуру черного тела в кельвинах (300).

Теперь остается получить искомую таблицу. Для этого выделяем участок, указанный на рисунке 1 : с одним концом на уровне ГШ, и другим концом на уровне неба. На обоих участках должно быть не менее 10 точек. Выбираем команду меню Scan->Calibration->Set Noise generator. В результате работы этой функции, в каталоге с WorkScan создается файл noisegen.cal с таблицей -спектром температур ГШ (в формате: частота T_левого канала T_ правого канала). В дальнейшем этот файл используется для калибровки Солнца по ГШ.

Калибровка Солнца по ГШ

Для того, чтобы использовать полученную таблицу для калибровки Солнца по ГШ, нужно выполнить следующее.

1. Открыть файл с записью наблюдения Солнца.

2. Обнулить уровень неба. Для этого выделить отрезок на участке неба, в отрезке должно содержаться не менее 10 точек. Запустить функцию Scan->Modification->Null level и присвоить аргументу значение, равное 3.

3. Выделить участок скана, содержащий часть записи генератора шума и прилежащий отрезок неба и выбрать команду меню Scan->Calibration->Noise generator со значением аргумента равным 0 (Функция Noise generator вызывается с одним аргументом, если аргумент равен 0, то для калибровки данных будет использоваться файл noisegen.cal, полученный ранее. В противном случае требуется ввод значения уровня ступеньки. Можно ввести 300.). Обратите внимание на то что, рабочая область должна содержать не менее 10 точек записи ГШ и 10 точек записи неба, если это не удается сделать для двух поляризаций одновременно, то процедуру, описанную в этом пункте, необходимо провести для правой и левой поляризации по отдельности.