Система регистрации космического радиоизлучения в спектральных линиях на основе быстродействующего БПФ-спектрометра
Диссертация
Третья глава посвящена исследованию и разработке системы регистрации с БПФ-спектрометром с применением нового принципа амплитудной калибровки приемно-усилительного канала до входа спектрометра. Разработано программное и аппаратное обеспечение, позволяющее создать систему регистрации космического радиоизлучения в спектральных линиях и проводить спектральные наблюдения. Исследовано и оценено… Читать ещё >
Список литературы
- Иванов Д.В., Ипатов А. В., Ипатова И. А., Мардышкин В. В., Михайлов А. Г. Приемники радиоинтерферометрической сети КВАЗАР // Труды ИПА РАН. Вып. 2. СПб.: Наука, 1997, С. 242−256
- Ипатов А.В., Кольцов Н. Е., Крохалев А. В. Радиометрическая система радиотелескопа РТФ-32 // Приборы и техника эксперимента, № 4, М.: Наука, 2005, с.66−75.
- Томпсон А. Р., Моран Д. М., Свенсон Д. У. Интерферометрия и синтез в радиоастрономии. Пер. с англ. под ред. Л. И. Матвеенко. 2-е изд. М.: Физматлит, 2003, 624 с.
- Кисляков А.Г., Разин В. А., Цейтлин Н. М. Введение в радиоастрономию. Н. Новгород, Нижегородский университет- М., Физматлит, ч.1, 1995, 212 с.
- Сурдин В.Г. Рождение звезд. Изд. 2-е, доп. М: Эдиториал УРСС, 1999, 232 с.
- Сурдин В.Г., Ламзин С. А. Протозвёзды: Где, как и из чего формируются звёзды. М.: Наука, 1992, 192 с.
- Зинченко И.И., Наблюдательные характеристики областей образования массивных звезд // Труды XXX междунар. студ. науч. конф., Екатеринбург, 29 янв.-2 февр. 2001 г., С. 63−73.
- Гренков С.А., Ипатов А. В., Кольцов Н. Е. Способ регистрации космического радиоизлучения в спектральных линиях // Известия ВУЗ’ов. Радиофизика, Том LI, № 9, 2008, С.777−788.
- Гренков С.А., Кольцов Н. Е. Двухканальный спектрометр для регистрации узкополосного космического радиоизлучения // Приборы и техника эксперимента, № 3, М.: Наука, 2009, С. 160−161.
- Гренков С.А. Программное обеспечение анализатора космических радиоизлучений в спектральных линиях // Труды ИПА РАН. Вып. 15. СПб.: Наука, 2006, С. 3−14.
- Гренков С. А. Программное обеспечение для анализа радиоизлучения в спектральных линиях с помощью анализатора N1−5620// Труды ИПА РАН. Вып. 16. СПб.: Наука, 2007, С. 199−205.
- Гренков С. А. Спектрометр для регистрации узкополосного космического радиоизлучения на базе программируемых логических интегральных схем// Труды ИПА РАН. Вып. 17. СПб.: Наука, 2007, С.229−235
- Гренков С.А., Кольцов Н. Е., Ильин Г. Н., Рахимов И. А., Федотов Л. В. Регистрация космических радиоизлучений в спектральных линиях с использованием цифрового анализатора спектра N1−5620 // Труды ИПА РАН. Вып. 14. СПб.: Наука, 2006, С.43−59.
- Гренков С.А., Кольцов Н. Е., Рахимов И. А. Спектрометр для анализа узкополосных излучений // Труды ИПА РАН. Вып. 16. СПб.: Наука 2007, С.224−230.
- Кольцов Н.Е., Гренков С. А. Анализатор спектра для целей астрофизики // Труды ИПА РАН. Вып. 16. СПб.: Наука, 2007, С. 84−94.
- Гренков С.А., Кольцов Н. Е., Рахимов И. А. Анализатор спектра узкополосных излучений. // Всероссийская конференция «РСДБ-2012 дляастрометрии, геодинамики и астрофизики» (РСДБ-2012). Тезисы докладов. СПб: ИПА РАН, 2006, С.132−133.
- Гренков С.А., Ипатов А. В., Кольцов Н. Е., «Система анализа спектров узкополосных космических радиоизлучений». Патент РФ на полезную модель № 64 386 от 31.01.2007. Бюллетень № 18.
- Ипатов А.В., Кольцов Н.Е, Гренков С. А. Радиоастрономические БПФ-спектрометры. В кн. Ипатов А. В., Кольцов Н.Е. «Радиометры"/ Учебн.пособие. СПб. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2007, 92 с.
- Рыжков Н.Ф. Аппаратурные методы радиоспектроскопии межзвездной среды. Астрофизические исследования // Известия САО АН СССР, т. 6., Л.: Наука, 1974, С. 96−143.
- Дравских А.Ф., Смоленцев С. Г. Об одном способе спектрального анализа в радиоастрономии // Астрофизические исследования. Известия САО АН СССР, т. 3., Л.: Наука, 1971, С. 142−153.
- Зинченко И.И. «Техника миллиметровой и субмиллиметровой астрономии», http://www.astronet.ni/db/msg/l 190 067/index.html
- Gosachinskij I. V. and Lozinskaya Т. A., Neutral Hydrogen around the Oxygen-Sequence Wolf—Rayet Star WR 102 and the Nebula G2.4+1.4 // Astronomy Letters, Vol. 28, No. 10, 2002, pp.775−787.
- Есепкина Н. А., Зинченко И. И., Саенко И. И. Спектральные наблюдения в 3 мм диапазоне длин волн на РТ-22 КрАО с использованием акустооптического анализатора спектра // Известия ВУЗов. Радиофизика. Т. 43, № 11, 2000, С. 935−941.
- Н.А.Есепкина, С. И. Иванов, А. С. Морозов и др. Характеристики акустооптических спектрометров для радиоастрономических исследований // Тезисы докладов в сборнике «XXV Радиоастрономическая конференция 20−24 сентября 1993 г.», Пущино, С. 259.
- С.Р.Желенков, Н. П. Комар, Н. Ф. Рыжков. 128-канальный цифровой знаковый корреляционный анализатор спектра // Тезисы докладов всборнике «17 Всесоюзная радиоастрономическая конференция по аппаратуре и методам», Ереван, 1985, С.85
- Госачинский И.В., Желенков С. Р. Цифровой автокорреляционный анализатор спектра. Препринт САО РАН № 96. СПб. САО, 1993, 21 с.
- Benz А. О., Grigis Р.С., Hungerbuhler V., Meyer Н., Monstein С., Stuber В., Zardet D. A broadband FFT spectrometer for radio and millimeter astronomy. http://www.astro.phys.ethz.ch/papers/meyerh/FFTspectrometer.pdf, 2005.
- Klein В., Kramer I., and Wielebinski R. A new generation of spectrometers for radio astronomy. http://www.mpifr-bonn.rnpg.de/stafimDklein/FFTS/URSI-FFTS.pdf, 2006.
- Ипатов A.B., Кольцов Н. Е. Радиоастрономические БПФ-спектрометры. В кн. Ипатов А. В., Кольцов Н. Е. «Радиометры». Учебн.пособие. СПб. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2007, 92 с.
- Есепкина Н.А., Корольков Д. В., Парийский Ю. Н. Радиотелескопы и радиометры. М.: Наука, 1973, 416 с.
- Кольцов Н.Е. Метод амплитудной калибровки энергетических спектров узкополосных космических радиоизлучений // Труды ИПА РАН, Вып. 15. СПб.: Наука, 2005, С.98−109.
- PXI Product guide. Проспект фирмы «National Instruments», 2004,320 p.
- Антюфеев А.В., Шульга В. М. Спектроанализатор на базе персонального компьютера // Радиотехника № 10, Москва, Изд-во «Радиотехника», 2005, С. 145−148
- Blahut R.E. Fast algoritms for digital signal processing. Addison-Wesley Publishing Company, Inc, 1985, 455 pp.
- Информация сайта National Radio Astronomy Observatory. http://www.nrao.edu
- Информация сайта Onsala Space Observatory. http://www.oso.chalmers.se/
- Информация сайта Joint Astronomy Centre. http://www.jach.hawaii.edu/
- Информация сайта Swedish-ESO Submillimetre Telescope. http://www.ls.eso.org/lasilla/Telescopes/SEST/
- Информация сайта Institut de Radio Astronomie Millimetrique. http://www.iram.fr/
- Информация с сайта по радиотелескопу KOSMA. http://www.phl .uni-koeln.de/kosma
- Belgacem М., Ravera L., Caux Е.,. CaTs Р, and Cros A. The high resolution versatile digital spectrometer of HIFI-HSO // New Astronomy, Volume 9, Issue 1, January 2004, pp. 43−50
- S. Stanko, B. Klein and J. Kerp, A field programmable gate array spectrometer for radio astronomy // Astronomy&Astrophysics, 2005, pp. 391−395.
- Lecacheux A, Rosolen C., Clerk V. et al., Digital Techniques for Ground Based, Low Frequency Radio Astronomy // Meadon Cedex, France, 1998, pp. 533−542.
- Кольцов Н.Е. Чувствительность и точность цифровых радиометров // Труды ИПА РАН, Вып.2, СПб.: Наука, 1997, С.95−110.
- Гольденберг Л.М., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигналов. Справочник. М.: Радио и связь, 1985, 312 с.
- Медведев С.Ю., Перов М. Ю., Якимов А. В. Точность цифровой оценки спектра сигнала // Труды 1-го совещания по проекту НАТО SfP-973 799 Semiconductors. Нижний Новгород, 2001, С.99−108.
- Марпл С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. М.:Мир, 1990, 584 с.
- Brigham Е.О. The Fast Fourier Transform, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, N.J., 1988, 448 p.
- Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники, кн.1. М.: Советское радио, 1969, 752 с.
- Деммель Д. Вычислительная линейная алгебра. Теория и приложения. М.: Мир, 2001,430 с.
- Самарский А. А., Гулин Ф. В. Численные методы. М.: Наука, 1988.432 с.*
- Желнов Ю.А. Точностные характеристики управляющих вычислительных машин. М.: Энергоатомизтат, 1983. 136с.
- Methods of Experimental Physics. Vol.12 part С Astrophisics, Radio Observation. Ed. M.L.Meeks, Academic Press NY, SF, L, 1976, 367 p.
- Allan D.W. Statistics of atomic energy standard // Proc. IEEE, v.54, No2, 1966, pp.221−231.
- Бендат Д., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. Пер. с англ. М. Мир, 1974.
- Мистюков В. Г., Володин П. В., Капитанов В. Д Однокристальная реализация алгоритма БПФ на ПЛИС фирмы Xilinx. // Компоненты и технологии, http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/0004/stat52.htm, 2000
- TMS320C6701. Floating-Point Digital Signal Processor (Обзорная информация по TMS320C6701). http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ tms320c6701. html
- TMS320C6421. Fixed-Point Digital Signal Processor (Обзорнаяiинформация no TMS320C6421).http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ tms320c6421. html
- TMS320DM6446.DaVinci Digital Media System-on-Chip (Обзорная информация no TMS320DM6446). http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ tms320dm6446. html
- ADSP-BF533: High Performance General Purpose Blackfin Processor (Обзорная информация no ADSP-BF533) http://www.analog.com/en/embedded-processing-dsp/blackfin/adsp-bf533/processors/product.html
- ADSP-TS201S: 500/600 MHz TigerSHARC Processor with 24 Mbit on-chip embedded DRAM (Обзорная информация no ADSP-TS201S). http://www.analog.com/en/embedded-processing-dsp/tigersharc/adspts201 s/processors/product.html
- XtremeDSP™ Product Selection Guide (Руководство по выбору ПЛИС для цифровой обработке сигналов). http://www.xilinx.com/publications/matrix/DSPselectionguide 1 .pdf
- Хьюлсман М., Он Ф., Каких показателей мы можем добиться при использовании RS-485 // «Компоненты и технологии», № 10, 2006, http://www.kit-e.ru/articles/device/2006l 0154. php
- Ипатов А.В., Кольцов Н. Е., Федотов JI.B. Модуль видеоконверторов радиоинтерферометрического терминала // Приборы и техника эксперимента № 6, 2006, С. 140−141.
- Дорофеев П., Руднев П. Современные быстродействующие АЦП с большим динамическим диапазоном // Электроника: наука, технология, бизнес № 4, М.: Техносфера, 2006, С. 23−25.
- Кестер У. Как выбрать тип АЦП // Электроника: наука, технология, бизнес, № 4, М.: Техносфера, 2006, С. 12−17.
- Браннон Б., Барлоу А. Апертурная неопределенность и рабочие характеристики АЦП // Электроника: наука, технология, бизнес, № 4, М.: Техносфера, 2006, С. 26−29.
- Walt Kester Analog-digital conversion. ADI Central Application Department, 2004.
- AD9214: 10-Bit, 65/80/105 MSPS, +3.3V A/D Converter (Техническое описание AD9214). http://www.analog.com/static/imported-files/datasheets/AD9214.pdf
- AD9216: 10-Bit, 65/80/105 MSPS Dual A/D Converter (Техническое описание AD9216). http://www.analog.com/static/imported-files/datasheets/ AD9216. pdf
- AD9218: 7 10-Bit, 40/65/80/105 MSPS 3 V Dual A/D Converter (Техническое описание AD9218) http://www.analog.com/static/imported-files/datasheets/AD9218 .pdf
- LTC2288 Dual 10-Bit, 65Msps Low Noise 3V ADCs (Техническое описание LTC2288) http://cds.linear.com/docs/Datasheet/22 8876fa.pdf
- MAX1182 Dual 10-Bit, 65Msps, +3V, Low-Power ADC with Internal Reference and Parallel Outputs (Техническое описание MAX 1182). http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAXl 182. pdf
- ADC 10 065 10-Bit 65 MSPS 3V A/D Converter from the PowerWise Family (Техническое описание ADC 10 065). http://www.national.com/ds/DC/ ADC10065. pdf
- ADS5102: 10 Bit, 65MSPS ADC, 1.8V (Техническое описание ADS5102) http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ads5102.pdf
- Стешенко В. Школа разработки аппаратуры цифровой обработки сигналов на ПЛИС. Обзор элементной базы // Chip News, № 8, М.: НПК «ТИМ», 1999, С. 2−6.
- Altera Product Catalog (Каталог продукции фирмы Altera). http://www.altera.com/literature/sg/product-catalog.pdf
- Complete Product Selection Guide (Руководство по выбору продукции фирмы Xilinx). http://www.xilinx.com/publications/matrix/ ProductSelectionGuide. pdf
- Мистюков В. Г., Капитанов В. Д. Макромодули быстродействующих умножителей на ПЛИС Xilinx // Электроника и компоненты № 3, СПб: Электроника и компоненты, 1998, С. 3−8
- Мистюков В. Г., Капитанов В. Д. Реализация высокопроизводительных сверхкомпактных КИХ-фильтров на ПЛИС Xilinx// Электроника и компоненты, № 4, СПб.: Электроника и компоненты, 1998, С. 15−22
- Стешенко В. Школа разработки аппаратуры цифровой обработки сигналов на ПЛИС. Программное обеспечение проектирования на ПЛИС фирмы Xilinx // Chip News, № 10, М.: НПК «ТИМ», 1999, С. 10 15.
- Fast Fourier Transform IP Core (Спецификация логического ядра БПФ для ПЛИС) http://www.xiHnx.com/support/documentation/ipdocumentation/xfftds260.pdf
- Руководство пользователя для отладочной платформы на базе Virtex-4 ML40x http://www.plis.ru/pic/pict/File/ml40x.pdf
- Официальный сайт ИПА РАН. СВЧ приемный комплекс. http://ww.ipa.nw.ru/PAGE/DEPRADIO/LRPU/svchk.html
- Woodruff T. Sullivan, III and John H.Kerstholt. Time Variations in 18-cm OH Emission Profiles over the Period 1965−1972 // Astron.&Astrophys, vol.51, 1976, pp. 427−450.
- Raimond. E, Eliasson. B. Positions and Stokes Parameters of Seven Oh-Emission Sources //Astrophys. J., vol.155, 1969, pp. 817−830
- Mader G. L, and K.J. Johnston. The Spatial Distribution of the OH and H20 Masers Associated with W3(OH), W49N, and W51 // Astrophys. J., vol.224, 1978, pp. 115−124
- Reid M.J., Moran J.M., Johnston K.J., Swenson G.W., Jr. The Structure of interstellar Hydroxyl Masers: VLBI Synthesis observation of W3(OH) // Astrophys. J. vol. 239, 1980, pp. 89−111.
- Reid M. J., Moran J. M. Masers //Annual review of astronomy and astrophysics Vol. 19. Palo Alto, CA, Annual Reviews, Inc., 1981, pp. 231−276.
- Garcia-Barreto J.A., B.F. Burke, M.J. Reid, J.M. Moran, A.D. Haschick, R.T. Schillizzi. Magnetic Field Structure of the Star-forming Region W3(OH): VLBI Spectral Line Results // Astrophys. J. vol. 326, 1988, pp. 954−966.
- M. M. Wright, M. D. Gray and P. J. Diamond. The OH ground-state masers in W3(OH). I. Results for 1665 MHz // Mon. Not. R. Astron. Soc. vol. 350, 2004, pp. 1253−1271.
- Bloemhof E.E., Reid M.J., Moran J.M. Kinematics of W3(OH): first proper motions of OH masers from VLBI measurements // Astrophys. J., vol 397, 1992, pp. 500−519.
- Norris, R. P., Booth, R. S. Observations of OH masers in W30H // Royal Astronomical Society, Monthly Notices, vol. 195, 1981, pp. 213−226.
- Harvey-Smith L., Cohen R.J. A large-scale OH maser filament in W3(OH) // Proceedings of the 7th European VLBI Network Symposium. October 12th-15th 2004, Toledo, Spain, pp.183−186
- Weaver.H, Dieter.N.H, Williams, D.R.W. Observations of OH Emission in W3, NGC 6334, W49, W51, W75, and ORI a // Astrophys. J. Suppl. Ser., vol. 16, 1968, pp. 219−274
- Логвиненко C.B., Смирнов Г. Т., Толкачев K.M. Анализатор спектра автокорреляционного типа. Проект, рабочий макет, предварительные результаты. http://rt22.prao.psn.ru:8080/tezis99/analiz.htm
- Alakoz А. V., Slysh V. I., Popov M. V., and Val’tts I. E. The Brightest. OH Maser in the Sky: A Flare of Emission in W75 N // Astronomy Letters, Vol. 31, 2005, pp. 375−379.
- Slysh V. I., Migenes V., Val’tts I. E., Lyubchenko S. Yu., Horiuchi S., Altunin V. I., Fomalont E. B. and Inoue M. Total Linear Polarization in the OH Maser W75 N: VLBA Polarization Structure // Astrophys. J. vol. 564, 2002, pp. 317−326
- Schwartz, P. R. & Barrett, A. H. Observations of Water-Vapor Emission Associated with Infrared Stars // Astrophys. J., vol. 159, 1970, p. L123-L127
- Wilson, W. J.- Barrett, A. H.- Moran, J. M. OH Radio Emission Associated with Infrared Stars // Astrophys. J., vol. 160, 1970, pp.545−571.