Совместимость аппаратуры преобразования сигналов на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32

Л. В. Федотов

Труды ИПА РАН, вып. 57, 34–40 (2021)

DOI: 10.32876/ApplAstron.57.34-40

Ключевые слова: радиотелескоп, РСДБ, система преобразования сигналов, цифровая обработка сигналов, выделение узкополосных каналов

Аннотация

Радиотелескопы РТ-32 комплекса «Квазар-КВО» оснащены узкополосными (до 32 МГц) многоканальными системами преобразования сигналов, которые были разработаны в начале 2000-х годов и обеспечивали совместимость с аналогичными зарубежными системами. Системы, установленные на новых радиотелескопах РТ-13, существенно отличаются широкой (512 МГц) полосой пропускания цифровых каналов и позволяют компенсировать потери чувствительности радиоинтерферометра из-за сокращения размеров антенн. Современная концепция развития РСДБ (VGOS) предусматривает широкополосное преобразование и регистрацию сигналов, но предполагает совместимость с созданными ранее узкополосными системами. Для унификации аппаратуры РТ-13 в рамках этой концепции необходима совместимость систем преобразования сигналов на радиотелескопах РТ-13 и РТ-32. В течение ряда лет в ИПА РАН проводятся исследования и разработки в направлении обеспечения совместимости отечественных систем преобразования сигналов. Статья посвящена обобщению результатов этих работ, анализу возникших при этом проблем и возможностей их решения. Для совместимости широкополосной и узкополосной аппаратуры преобразования сигналов необходимо в каждом широкополосном канале произвольно выделять узкополосные каналы, аналогичные каналам узкополосной системы. Однако при этом естественно снижается чувствительность радиоинтерферометра из-за меньшего размера антенны РТ-13, что необходимо учитывать при планировании наблюдений. Выделение узкополосных каналов непосредственно на радиотелескопе РТ-13 позволяет в 4 раза сократить поток данных, передаваемых с радиотелескопа на коррелятор, и может осуществляться с помощью специального цифрового преобразователя, разработанного в ИПА РАН. При его создании были успешно решены проблемы устранения искажений сигналов и возможных нарушений синхронизации, связанных с цифровой обработкой широкополосных сигналов в программируемой логической интегральной схеме. Проведенные исследования позволили выявить возможность скачков фазы при полифазной фильтрации сигнала фазовой калибровки и обосновать необходимость корректного выбора частоты следования импульсов этого сигнала, если используется цифровое выделение сигналов в узких полосах из широкополосного сигнала. Результаты исследований на радиотелескопе РТ-13 указанного цифрового преобразователя потоков данных использованы при разработке новой унифицированной многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов для радиотелескопов. Она совместима с другими системами радиотелескопов РТ-13 и РТ-32 и обеспечивает проведение РСДБ-наблюдений как с широкополосной, так и с узкополосной регистрацией сигналов. Оснащение такими системами всех радиотелескопов комплекса «Квазар-КВО» позволит в максимальной степени реализовать на них совместимость аппаратуры преобразования сигналов.

Цитирование