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