Библиотека · ИПА РАН

Публикации

Поиск

Узкополосный режим работы многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов

С. А. Гренков, А. Е. Мельников, Л. В. Федотов

Труды ИПА РАН, вып. 72, 20–32 (2025)

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

Информация о статье Текст статьи

Аннотация

Во многих астрофизических и геодезических исследованиях методами РСДБ, а также в РСДБ-наблюдениях за космическими аппаратами, используется узкополосная регистрация сигналов. Для такой регистрации предназначены узкополосные системы преобразования сигналов, которыми до недавнего времени были оснащены радиотелескопы РТ-32 комплекса «Квазар-КВО». В настоящее время на них установлены новые многофункциональные цифровые системы преобразования сигналов (МСПС), в которых предусмотрена возможность организации режима узкополосной регистрации сигналов за счёт загрузки специализированных прошивок в программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Экспериментальные исследования указанных систем были проведены в 2022–2023 гг. и описаны в соответствующих публикациях. Однако, особенности узкополосного режима работы многофункциональной системы, алгоритмы, реализованные в соответствующих прошивках ПЛИС, и результаты их использования до сих пор не рассматривались в литературе. В статье рассмотрены принципы преобразования сигнала в цифровых преобразователях каналов МСПС, а также дается подробное описание структуры конфигураций ПЛИС, обеспечивающих узкополосный режим работы системы, и соответствующих алгоритмов ее функционирования. Приведены характеристики полученных узкополосных каналов системы. Реальная работа МСПС на радиотелескопе РТ-32 показала возможность замены устаревших штатных систем на МСПС без потери качества получаемых результатов РСДБ-наблюдений. Для оценки эффективности замены штатных узкополосных систем на МСПС в режиме узкополосной регистрации сигналов была проведена серия трехстанционных геодезических РСДБ-сеансов. С помощью предложенной авторами методики подтверждена эффективность использования МСПС в режиме узкополосной регистрации. В разработанных для каналов МСПС прошивках ПЛИС реализованы новые технические и программные решения, обеспечивающие узкополосный режим работы системы. Они позволяют полностью отказаться от использования устаревших узкополосных систем на радиотелескопах комплекса «Квазар-КВО». Использование МСПС с указанными прошивками делает ее полностью универсальной системой, совместимой практически с любыми отечественными и зарубежными системами преобразования сигналов на радиотелескопах. Практические результаты применения МСПС в узкополосном режиме подтвердили работоспособность предложенных алгоритмов и правильность заложенных в разработку решений.

Цитирование

Текст

Бибтех

RIS

С. А. Гренков, А. Е. Мельников, Л. В. Федотов. Узкополосный режим работы многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов // Труды ИПА РАН. — 2025. — Вып. 72. — С. 20–32.

@article{grenkov2025,
  abstract = {Во многих астрофизических и геодезических исследованиях методами РСДБ, а также в РСДБ-наблюдениях за космическими аппаратами, используется узкополосная регистрация сигналов. Для такой регистрации предназначены узкополосные системы преобразования сигналов, которыми до недавнего времени были оснащены радиотелескопы РТ-32 комплекса «Квазар-КВО». В настоящее время на них установлены новые многофункциональные цифровые системы преобразования сигналов (МСПС), в которых предусмотрена возможность организации режима узкополосной регистрации сигналов за счёт загрузки специализированных прошивок в программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Экспериментальные исследования указанных систем были проведены в 2022–2023 гг. и описаны в соответствующих публикациях. Однако, особенности узкополосного режима работы многофункциональной системы, алгоритмы, реализованные в соответствующих прошивках ПЛИС, и результаты их использования до сих пор не рассматривались в литературе.
В статье рассмотрены принципы преобразования сигнала в цифровых преобразователях каналов МСПС, а также дается подробное описание структуры конфигураций ПЛИС, обеспечивающих узкополосный режим работы системы, и соответствующих алгоритмов ее функционирования. Приведены характеристики полученных узкополосных каналов системы. Реальная работа МСПС на радиотелескопе РТ-32 показала возможность замены устаревших штатных систем на МСПС без потери качества получаемых результатов РСДБ-наблюдений. Для оценки эффективности замены штатных узкополосных систем на МСПС в режиме узкополосной регистрации сигналов была проведена серия трехстанционных геодезических РСДБ-сеансов. С помощью предложенной авторами методики подтверждена эффективность использования МСПС в режиме узкополосной регистрации.
В разработанных для каналов МСПС прошивках ПЛИС реализованы новые технические и программные решения, обеспечивающие узкополосный режим работы системы. Они позволяют полностью отказаться от использования устаревших узкополосных систем на радиотелескопах комплекса «Квазар-КВО». Использование МСПС с указанными прошивками делает ее полностью универсальной системой, совместимой практически с любыми отечественными и зарубежными системами преобразования сигналов на радиотелескопах. Практические результаты применения МСПС в узкополосном режиме подтвердили работоспособность предложенных алгоритмов и правильность заложенных в разработку решений.},
  author = {С.~А. Гренков and А.~Е. Мельников and Л.~В. Федотов},
  doi = {10.32876/ApplAstron.72.20-32},
  issue = {72},
  journal = {Труды ИПА РАН},
  keyword = {радиотелескоп, система преобразования сигналов, цифровая обработка сигналов, РСДБ, узкополосная регистрация сигналов},
  note = {russian},
  pages = {20--32},
  title = {Узкополосный режим работы многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов},
  url = {http://iaaras.ru/library/paper/2208/},
  year = {2025}
}

TY  - JOUR
TI  - Узкополосный режим работы многофункциональной цифровой системы преобразования сигналов
AU  - Гренков, С. А.
AU  - Мельников, А. Е.
AU  - Федотов, Л. В.
PY  - 2025
T2  - Труды ИПА РАН
IS  - 72
SP  - 20
AB  - Во многих астрофизических и геодезических исследованиях методами
РСДБ, а также в РСДБ-наблюдениях за космическими аппаратами,
используется узкополосная регистрация сигналов. Для такой регистрации
предназначены узкополосные системы преобразования сигналов, которыми
до недавнего времени были оснащены радиотелескопы РТ-32 комплекса
«Квазар-КВО». В настоящее время на них установлены новые
многофункциональные цифровые системы преобразования сигналов (МСПС),
в которых предусмотрена возможность организации режима узкополосной
регистрации сигналов за счёт загрузки специализированных прошивок в
программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС).
Экспериментальные исследования указанных систем были проведены в
2022–2023 гг. и описаны в соответствующих публикациях. Однако,
особенности узкополосного режима работы многофункциональной системы,
алгоритмы, реализованные в соответствующих прошивках ПЛИС, и
результаты их использования до сих пор не рассматривались в
литературе.  В статье рассмотрены принципы преобразования сигнала в
цифровых преобразователях каналов МСПС, а также дается подробное
описание структуры конфигураций ПЛИС, обеспечивающих узкополосный
режим работы системы, и соответствующих алгоритмов ее
функционирования. Приведены характеристики полученных узкополосных
каналов системы. Реальная работа МСПС на радиотелескопе РТ-32
показала возможность замены устаревших штатных систем на МСПС без
потери качества получаемых результатов РСДБ-наблюдений. Для оценки
эффективности замены штатных узкополосных систем на МСПС в режиме
узкополосной регистрации сигналов была проведена серия
трехстанционных геодезических РСДБ-сеансов. С помощью предложенной
авторами методики подтверждена эффективность использования МСПС в
режиме узкополосной регистрации.  В разработанных для каналов МСПС
прошивках ПЛИС реализованы новые технические и программные решения,
обеспечивающие узкополосный режим работы системы. Они позволяют
полностью отказаться от использования устаревших узкополосных систем
на радиотелескопах комплекса «Квазар-КВО». Использование МСПС с
указанными прошивками делает ее полностью универсальной системой,
совместимой практически с любыми отечественными и зарубежными
системами преобразования сигналов на радиотелескопах. Практические
результаты применения МСПС в узкополосном режиме подтвердили
работоспособность предложенных алгоритмов и правильность заложенных в
разработку решений.
DO  - 10.32876/ApplAstron.72.20-32
UR  - http://iaaras.ru/library/paper/2208/
ER  -