Усовершенствованная система регистрации радиоизлучения в спектральных линиях

С. А. Гренков, Н. Е. Кольцов

Труды ИПА РАН, вып. 53, 23–29 (2020)

DOI: 10.32876/ApplAstron.53.23-29

Ключевые слова: радиотелескоп, цифровое преобразование сигналов, регистрация спектров

Аннотация

Проблема. В системе регистрации спектров космического радиоизлучения в спектральных линиях амплитуды компонентов вычисляемого спектра мощности калибруются по шумовой температуре импульсного пилот-сигнала, который генерируется модулируемым широкополосным генератором шума калибровки и вводится на вход приёмно-усилительного канала радиотелескопа. Для калибровки используется среднее значение шумовой температуры импульсов калибровки в широкой полосе промежуточных частот, которое измеряется предварительно радиометрическим устройством и считается постоянным во всей полосе промежуточных частот. Но реальная шумовая темпера-тура импульсов калибровки на частоте исследуемого сигнала может отклоняться от среднего значения из-за неравномерности мощности генератора шума калибровки в широкой полосе частот и неравномерности коэффициента его связи с приёмным каналом в этой полосе. Эти отклонения могут быть причиной значительных (до 30–40 %) ошибок при определении амплитуд компонентов спектра мощности и шумовых температур сигнала, так как шумовая температура импульсов калибровки является масштабирующим коэффициентом. Цель. Целью статьи является разработка способа устранения ошибок определения амплитуд компонентов спектра исследуемого узкополосного сигнала, которые связаны с неравномерностью мощности импульсов калибровки в полосе промежуточных частот, а также разработка и испытания спектрометрического модуля, реализующего этот способ. Метод. Для устранения ошибок амплитудной калибровки спектров узкополосного космического радиоизлучения, связанных с неравномерностью спектра мощности генератора шума калибровки, введён дополнительный канал вычисления широкополосного спектра мощности шумовых импульсов, работающий параллельно с узкополосным вычислителем спектра мощности принимаемого сигнала. По спектру мощности шумовых импульсов определяется истинное значение шумовой температуры импульсов калибровки на частоте принимаемого сигнала, которое затем используется при вычислении спектра узкополосного радиоизлучения. Результат. Введение в систему регистрации узкополосного радиоизлучения дополнительного канала вычисления широкополосного спектра мощности шумовых импульсов калибровки позволило устранить влияние неравномерности и нестабильности мощности шумовых импульсов пилот-сигнала, значительно повысить точность амплитудной калибровки спектра исследуемого сигнала и повысить качество регистрация слабых нестационарностей радиоизлучения.

Цитирование