Поиск по публикациям

Многофункциональная система преобразования сигналов для радиотелескопа РТ-13 в обсерватории «Светлое»

Д. А. Маршалов, Е. В. Носов, Л. В. Федотов, Ю. С. Шейнман

Труды ИПА РАН, вып. 56, 39–47 (2021)

DOI: 10.32876/ApplAstron.56.39-47

Ключевые слова: радиотелескоп, РСДБ, система преобразования сигналов, цифровая обработка сигналов

Информация о статье Текст статьи

Аннотация

Радиотелескопы РСДБ-сети «Квазар-КВО» РТ-32 и РТ-13 для радиоинтерферометрических, радиометрических и спектральных наблюдений используют различное оборудование. Применяемые в настоящее время на радиотелескопах РТ-32 в обсерваториях «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары» РСДБ-системы преобразования сигналов (СПС) являются узкополосными и не в полной мере удовлетворяют современным требования по полосам частот регистрируемых сигналов. Используемые на радиотелескопах РТ-13 в обсерваториях «Бадары» и «Зеленчукская» широкополосные СПС не обладают достаточным функционалом, необходимым для удовлетворения современных требований VGOS. Для расширения функциональных возможностей СПС, обеспечения наблюдений как в широкополосном, так и в узкополосном режимах регистрации сигналов, а также совместимости с любыми отечественными и зарубежными системами в ИПА РАН разработана многофункциональная система преобразования сигналов (МСПС), способная заменить собой все разнообразие СПС и других выходных устройств, используемых на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32. Система содержит до 12 каналов — модулей цифрового преобразования сигналов, обеспечивающих цифровую обработку радиоастрономических сигналов в полосе шириной 2 ГГц. Управление МСПС осуществляется от центрального компьютера радиотелескопа, и система сопрягается с любыми радиоприемными системами РТ-32 и РТ-13. Суммарная скорость формируемого МСПС и передаваемого по оптическим линиям информационного потока может достигать 96 Гбит/c. Приведены структурная схема и описание аппаратной части системы, таблица основных параметров МСПС, фотографии входящих в ее состав модулей, которые построены на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Функции, выполняемые МСПС, определяются встроенным программным обеспечением, загружаемым в ПЛИС. Приведены структура и описание прошивки ПЛИС для модуля цифрового преобразования сигналов, которая обеспечивает работу системы в режиме РСДБ. Дано описание работы модуля в этом режиме. Рассмотрены функции программных блоков цифровой обработки и анализа сигналов, синхронизации, контроля и управления системой. Компактные размеры системы позволили разместить ее внутри фокальной кабины радиотелескопа. Представлены описание и фотографии конструктивного исполнения МСПС. Отмечены конструктивные особенности системы и меры, предпринятые для стабилизации температурного режима ее работы. Эксплуатация опытного образца МСПС, установленного на РТ-13 в обсерватории «Светлое», подтвердила его параметры и совместимость с любыми другими существующими СПС.

Цитирование

Текст
Бибтех
RIS
Д. А. Маршалов, Е. В. Носов, Л. В. Федотов, Ю. С. Шейнман. Многофункциональная система преобразования сигналов для радиотелескопа РТ-13 в обсерватории «Светлое» // Труды ИПА РАН. — 2021. — Вып. 56. — С. 39–47. @article{marshalov2021, abstract = {Радиотелескопы РСДБ-сети «Квазар-КВО» РТ-32 и РТ-13 для радиоинтерферометрических, радиометрических и спектральных наблюдений используют различное оборудование. Применяемые в настоящее время на радиотелескопах РТ-32 в обсерваториях «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары» РСДБ-системы преобразования сигналов (СПС) являются узкополосными и не в полной мере удовлетворяют современным требования по полосам частот регистрируемых сигналов. Используемые на радиотелескопах РТ-13 в обсерваториях «Бадары» и «Зеленчукская» широкополосные СПС не обладают достаточным функционалом, необходимым для удовлетворения современных требований VGOS. Для расширения функциональных возможностей СПС, обеспечения наблюдений как в широкополосном, так и в узкополосном режимах регистрации сигналов, а также совместимости с любыми отечественными и зарубежными системами в ИПА РАН разработана многофункциональная система преобразования сигналов (МСПС), способная заменить собой все разнообразие СПС и других выходных устройств, используемых на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32. Система содержит до 12 каналов — модулей цифрового преобразования сигналов, обеспечивающих цифровую обработку радиоастрономических сигналов в полосе шириной 2 ГГц. Управление МСПС осуществляется от центрального компьютера радиотелескопа, и система сопрягается с любыми радиоприемными системами РТ-32 и РТ-13. Суммарная скорость формируемого МСПС и передаваемого по оптическим линиям информационного потока может достигать 96 Гбит/c. Приведены структурная схема и описание аппаратной части системы, таблица основных параметров МСПС, фотографии входящих в ее состав модулей, которые построены на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Функции, выполняемые МСПС, определяются встроенным программным обеспечением, загружаемым в ПЛИС. Приведены структура и описание прошивки ПЛИС для модуля цифрового преобразования сигналов, которая обеспечивает работу системы в режиме РСДБ. Дано описание работы модуля в этом режиме. Рассмотрены функции программных блоков цифровой обработки и анализа сигналов, синхронизации, контроля и управления системой. Компактные размеры системы позволили разместить ее внутри фокальной кабины радиотелескопа. Представлены описание и фотографии конструктивного исполнения МСПС. Отмечены конструктивные особенности системы и меры, предпринятые для стабилизации температурного режима ее работы. Эксплуатация опытного образца МСПС, установленного на РТ-13 в обсерватории «Светлое», подтвердила его параметры и совместимость с любыми другими существующими СПС.}, author = {Д.~А. Маршалов and Е.~В. Носов and Л.~В. Федотов and Ю.~С. Шейнман}, doi = {10.32876/ApplAstron.56.39-47}, issue = {56}, journal = {Труды ИПА РАН}, keyword = {радиотелескоп, РСДБ, система преобразования сигналов, цифровая обработка сигналов}, note = {russian}, pages = {39--47}, title = {Многофункциональная система преобразования сигналов для радиотелескопа РТ-13 в обсерватории «Светлое»}, url = {http://iaaras.ru/library/paper/2082/}, year = {2021} } TY - JOUR TI - Многофункциональная система преобразования сигналов для радиотелескопа РТ-13 в обсерватории «Светлое» AU - Маршалов, Д. А. AU - Носов, Е. В. AU - Федотов, Л. В. AU - Шейнман, Ю. С. PY - 2021 T2 - Труды ИПА РАН IS - 56 SP - 39 AB - Радиотелескопы РСДБ-сети «Квазар-КВО» РТ-32 и РТ-13 для радиоинтерферометрических, радиометрических и спектральных наблюдений используют различное оборудование. Применяемые в настоящее время на радиотелескопах РТ-32 в обсерваториях «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары» РСДБ-системы преобразования сигналов (СПС) являются узкополосными и не в полной мере удовлетворяют современным требования по полосам частот регистрируемых сигналов. Используемые на радиотелескопах РТ-13 в обсерваториях «Бадары» и «Зеленчукская» широкополосные СПС не обладают достаточным функционалом, необходимым для удовлетворения современных требований VGOS. Для расширения функциональных возможностей СПС, обеспечения наблюдений как в широкополосном, так и в узкополосном режимах регистрации сигналов, а также совместимости с любыми отечественными и зарубежными системами в ИПА РАН разработана многофункциональная система преобразования сигналов (МСПС), способная заменить собой все разнообразие СПС и других выходных устройств, используемых на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32. Система содержит до 12 каналов — модулей цифрового преобразования сигналов, обеспечивающих цифровую обработку радиоастрономических сигналов в полосе шириной 2 ГГц. Управление МСПС осуществляется от центрального компьютера радиотелескопа, и система сопрягается с любыми радиоприемными системами РТ-32 и РТ-13. Суммарная скорость формируемого МСПС и передаваемого по оптическим линиям информационного потока может достигать 96 Гбит/c. Приведены структурная схема и описание аппаратной части системы, таблица основных параметров МСПС, фотографии входящих в ее состав модулей, которые построены на основе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Функции, выполняемые МСПС, определяются встроенным программным обеспечением, загружаемым в ПЛИС. Приведены структура и описание прошивки ПЛИС для модуля цифрового преобразования сигналов, которая обеспечивает работу системы в режиме РСДБ. Дано описание работы модуля в этом режиме. Рассмотрены функции программных блоков цифровой обработки и анализа сигналов, синхронизации, контроля и управления системой. Компактные размеры системы позволили разместить ее внутри фокальной кабины радиотелескопа. Представлены описание и фотографии конструктивного исполнения МСПС. Отмечены конструктивные особенности системы и меры, предпринятые для стабилизации температурного режима ее работы. Эксплуатация опытного образца МСПС, установленного на РТ-13 в обсерватории «Светлое», подтвердила его параметры и совместимость с любыми другими существующими СПС. DO - 10.32876/ApplAstron.56.39-47 UR - http://iaaras.ru/library/paper/2082/ ER -