Interferometrie

Teoretická radioastronomie a radiotechnika, informace pro začínající, FAQ.
Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

Interferometrie

Příspěvek #1 od Pavuk_ » 28. 02. 2005, 18:31

Otvaram na temu Radiova Interferometria - diskusia okolo pochopenia teorie a problematiky.
Sem pochopitelne spada aj aperturna synteza.
Ako intro doporucujem si vyskusat(a pochopit) tento virtualny radioteleskop (Java):
http://www.jb.man.ac.uk/vri/vri/intro.html


Uživatelský avatar
Mesuge
Příspěvky: 171
Registrován: 31. 01. 2004, 05:48

Interferometrie

Příspěvek #2 od Mesuge » 28. 02. 2005, 19:57

;D Takze prechazim sem s diskuze na vlakne USRP radia.. ;D

Lopez/Lofar interferometr> me to fakt zajima a samozrejme bych radeji delal tohle nez GNU - predstava 10x pyramidek na place me laka, ale jak to vidis konkretne? Navrhoval jsi to v audiu a cca 10x anten/10x zvukovek. Zakladem inteferometrie je sladeny L.O. na stejny kmitocet takze by vedlo 10x coaxu z anten do centralni bedynky kde by bylo 10 Rx naladenych na jeden L.O. a z nich audio-out do 10x zvukovek?

1.Ok, takze mame signal na 10x zvukovkach - ty se vejdou tak max. po peti PCI slotech no spis tak do 3 starejch pocu na linuxu - jak pak chces ale udelat tu korelaci na 3x bezicich pocich zaroven -> pres sit to svest do jednoho master pc (to uz jsou 4PC)?

2.A co takhle obyc 10x AD prevodniku misto tech zvukovek svedenych do jednoho uzlu treba jedne I/O 64bit PCI karty ty maj velkou prenosovou kapacitu..
A mozna ani to nebude stacit aby to utahlo tech 10x signalu v rozumny kvalite..cili zase jsme zpet u toho proc oni to maj na gigaethernetu pripadne i v optice -> proste je to asi nejlepsi reseni v ramci cena/vykon..

V kazdym pripade me to zatim prijde dost sw/hw narocny.. chceto nakej hack ???

wolfy

Interferometrie

Příspěvek #3 od wolfy » 28. 02. 2005, 20:20

Ten pocet zvukovek je sice pekna vec ale nezapominej ze zvukovny umoznuji nahravat i stereo coz ti potom vyjde jenom jeden maximalne dva pocitace. Zpracovani nemusis provadet online staci jenom dostatecne presne synchronizovat PC abys mel ulozene i nejake casove znacky v navzorkovanych datech coz podle me by to problem nebyl. Nebo by stacilo vzit ty AD prevodniky nacpat je co nejpbliz k antenam kvyli ruseni na koaxech a do PC posilat jenom digitalni data pokud by se jednalo jenom o audio pasmo tak by USB tech deset prevodniku mohlo utahnout. Sice vzniknou problemy dalsi treba s napajenim ale podle me takovy koax je drazzi nez obycejny kabel na napajeni a prenost dig signalu.

wolfy

Interferometrie

Příspěvek #4 od wolfy » 28. 02. 2005, 20:22

Jeste sem zapomel oni tam tu gigabitovou sit maji proto ze vzorkujou 80M coz je sileny datovy tok ktery tak tak utahne ten gagabit

Uživatelský avatar
Mesuge
Příspěvky: 171
Registrován: 31. 01. 2004, 05:48

Interferometrie

Příspěvek #5 od Mesuge » 28. 02. 2005, 20:39

wolfy> No ta varianta 2. A/D me prave taky prijde nejlepsi, ale problem s interferometrii je ze ty musis jeste predtim nez to posles do AD mit vsechno na tom stejnym kmitoctu toho hlavniho L.O. proto napriklad ten australskej soft nefunguje se samostatnym AD ale jenom se zvukofkou..

Takze to znamena ze by to mohlo byt nejak takto: [pyramido dipol- u nej hned jeho Rx (sladeny s ostatnima na stejny L.O.*) - AD prevodniky] - datova kabelaz po pozemku - [PC doma]

=> 1x PC, X-AD, X-dipol antena, X-Rx, X-kabelu na L.O. synchro, 1x data svod ze vsech ADs

*sladeni L.O. ale porad zustava trochu problem musel by to byt na cm stejne dlouhy kabely pro vsechny ty anteny/Rx aby zustali synchro - cili nekolik metru a nevim na jak dlouhou vzdalenost lze efektivne delat..musel by to byt hodne kvalitni coax a ty jednotlive anteny ne tak daleko od sebe..

!nebo mozna by slo vysilat malym FM Tx modulem synchro cas pro vsechny Rx oscilatory, ale to fakt nevim jakou presnost s timhle lze dosahnout..

wolfy

Interferometrie

Příspěvek #6 od wolfy » 28. 02. 2005, 20:49

No zakladni otazka je na jake frakvenci ten oscilator musi bezet, od toho se potop odviji typ kabely pouzitych na synchronizaci.
Podle me ale by melo byt naprosto jedno jestli pouzivam zvukovku nebo AD protoze vlastne oboji dela to same a chova se stejne

Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

Interferometrie

Příspěvek #7 od Pavuk_ » 28. 02. 2005, 21:25

Super, vidim ze vas to chytlo ;-)
Messuge, Wolfy: super napady.
Cez vikend som nad tym hutal a vidim ze pracujeme "na rovnakej frekvencii" ;-) a pre zaciatok som mal asi takuto predstavu - spomeniem hlavne zasady:
  • pokial je mozne pouzit komercne dostupne diely - treba to vyuzit (seriova vyroba - nizka cena- vysoka dostupnost-podpora sw) (samozrejme zo zodpovedajucimi parametrami)
  • sirka pasma desiatky kHz (audio pasmo - otazka:ako je to s modernymi zvukovkami ? SPID in/out multichanel rec ? 192kHz vzok.fr. ? nesledujem vyvoj, poradte ?urcite dokazu viac nez klasicke SB16 :-)
  • RX: ala RadioJove (DirectConversion SSB, IF v audio pasme-uchom pocutelna medzifrekvencia-bez demodulacie a detekcie), spolocny LO pre vsetky RX
  • odladenie technik a sw pri rel. jednoduchom hw, ked to bude fachat potom tune-up a rozsirit pasmo ;-)
    (pozn: poznate baudline pod linuxom ? tucna vecicka )
    Konstrukcne hladisko:
    modularita
  • konstrovat antenu + RX (prip aj s A/D) ako samostatny celok - modul (reprodukovatelny), a zaroven stlacit cenu 1 kusu na minimum (350-700 Kc max).
  • testovacia verzia 10 ks (do max 8tis.Kc)

Problemy, ktore treba riesit:
A/D prevod:
karta s 10 A/D kontra 5 (10) chanels audio card(s)
cena ? bitove rozlisenie ?
treba zvazit co vyjde lacnejsie, ci kupa 5(10) high-end zvukoviek (PCI ? USB ?)
alebo vyroba 10 ks A/D 16bit (min 12-14bit)
(moznost 1x A/D a analog multiplexer 10ch. ale potom vzork. frekv*=10 (C-syntax :mad: ;-) (to shodam:chybaju mi ikonky ;) )
vzork.frekv:
nesiel by som nadoraz (nie na Nyquist podmienku fmax=fvzork/2), aby bolo z coho ratat fazu ;-) )
A/D sync
- pri pouziti 10xA/D karty (vlastnej) fvzork je spolocna => no problem
- ak pouzijeme nxsound cards (SCs), moze byt problem so vzajomnou fazovou a frekvencou stabilitou oscilatora na SCs => riesenie (Wolfy) L-chanel - signal , R-chanel sync signal) treba zratat nakolko je to zavazne a ci je to potrebne
- ak by sa ukazala potreba sync, je mozne to obist aj s jednym channel, tak ze sa privedie sync signal spolu so snimanym ale na rozdielnej frekvencii (snimany: 1-5KHz, sync 16Khz - su dost daleko, nerusia sa a da sa to oddelit: techniky SW radio ;-) )

Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

Interferometrie

Příspěvek #8 od Pavuk_ » 28. 02. 2005, 21:32


wolfy napsal: No zakladni otazka je na jake frakvenci ten oscilator musi bezet, od toho se potop odviji typ kabely pouzitych na synchronizaci.
Podle me ale by melo byt naprosto jedno jestli pouzivam zvukovku nebo AD protoze vlastne oboji dela to same a chova se stejne
pri tych kvalitnych ano, ale videl som testy beznych zvukoviek a parametre hroza: malo ktora mala S/N zodpovedajuci 16-bit rozliseniu, o presluchu kanalov ani nehovorim (podaktore mali tak velky presluh, ze boli vlastne mono ;D )
fazove skreslenie (pokial bude mat kazda inu fazovu charakteristiku je tu problem) atd.
zvukovka vlozena (resp. hocico vlozene a napajane z PC - obrovske RFI prostredie, spinany zdroj, mnozstvo rusiacich oscilatorov)
suma sumarum: myslim, ze prichadzaju do uvahy kvalitne tipy externych zvukoviek (USB) (idelane galvanicky oddelene od PC a od sietoveho napajania) ale ...
zozente testy, recenzie zvukoviek na trhu, parametre , cena a mozeme o tom dalej diskutovat

Uživatelský avatar
Mesuge
Příspěvky: 171
Registrován: 31. 01. 2004, 05:48

Interferometrie

Příspěvek #9 od Mesuge » 28. 02. 2005, 23:01

Takze zatim to s tou metodou zvukofka nevypada dobre -> AD bude asi lepsi cesta. To je vsechno fain ale mozna sem natvrdle, ale porad nechapu jak chcete prakticky udelat nasledujici:

1. synchronizaci vsech Rx modulu rozstrkanejch po poli na jeden centralni L.O. ?
2. spojeni treba tech 10x A/D do jednoho kanalu pro PC ?
3a. software bude to adaptace Lopeze/lofaru a kdyz ano bude to vubec mozne kdyz to budeme mit na jine hw architekture.. ?
3b. kdyz ne 3a tak software by sel mozna upravit ze zdrojaku SACu, ale to budu muset zjistit..
3c. napsat si soft sami od zakladu - podle me nerealne?
3d. pouzit aspon routines bud z Lopez/Lofaru nebo SACu nebo obojiho?

-------------------------------------------------------------

Pavuk_> no me to trochu chytlo hlavne co jsem si nastudoval vice o pulsarech a neni to sranda - na rychlo pulsary potrebujes super Rx abys prebil ten plasma bordel co je ve stredu galaxie (kde se nejvic sdrzujou) a taky stelovatelnou antenu coz pri velikosti 3m paraboly nebo helixu je problem. Pak pridat cluster pc kterej je pak bude detekovat v te zaplave dat.. Pomalo pulsary uz jsou vsechny objeveny a vetsina z nich neni u nas ani videt.. Populace pulsaru je vice mene stabilni a novej se rodi pripadne recykluje po nejake kolizi v radu jeden za 30-70-200let..

Lopez&Lofar> GRB je uplne neco jinyho v podstate zalezi jen na kvalite aparatury. Pyramidko dipoly vypadaji jednoduseji - urcite to pujde udelat jako stavebnice tj. moznost slozit do kurniku kdyz se nebude pozorovat apod. Hlavne gamma zablesky z deepspace jsou na dennim poradku.. jinak jak uz jsem rikal od listopadu bude NASA mit novej satelit Swift kterej to bude pozorovat primo a pak se to bude overovat s pozemnima profi i amaterskejma stanicema pres odraz ionosfery..

Uživatelský avatar
Mesuge
Příspěvky: 171
Registrován: 31. 01. 2004, 05:48

Interferometrie

Příspěvek #10 od Mesuge » 28. 02. 2005, 23:12

[bod 2.]
Vim ze takovehle I/O karty ktere berou data z A/D prevodniku normalne existuji dokonce i nejake starsi pro ISA sbernici. Novejsi pro PCI ci dokonce PCIx/PCIe se dalaj taky - cenu presne nevim ale uplne levne to myslim nebude pro napr. 10 kanalu..

--> a neco pro to programovat muze bejt celkem porod..

Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

Interferometrie

Příspěvek #11 od Pavuk_ » 01. 03. 2005, 01:28


Mesuge napsal: Takze zatim to s tou metodou zvukofka nevypada dobre -> AD bude asi lepsi cesta. To je vsechno fain ale mozna sem natvrdle, ale porad nechapu jak chcete prakticky udelat nasledujici:

1. synchronizaci vsech Rx modulu rozstrkanejch po poli na jeden centralni L.O. ?
2. spojeni treba tech 10x A/D do jednoho kanalu pro PC ?
3a. software bude to adaptace Lopeze/lofaru a kdyz ano bude to vubec mozne kdyz to budeme mit na jine hw architekture.. ?
3b. kdyz ne 3a tak software by sel mozna upravit ze zdrojaku SACu, ale to budu muset zjistit..
3c. napsat si soft sami od zakladu - podle me nerealne?
3d. pouzit aspon routines bud z Lopez/Lofaru nebo SACu nebo obojiho?

-------------------------------------------------------------

Pavuk_> no me to trochu chytlo hlavne co jsem si nastudoval vice o pulsarech a neni to sranda - na rychlo pulsary potrebujes super Rx abys prebil ten plasma bordel co je ve stredu galaxie (kde se nejvic sdrzujou) a taky stelovatelnou antenu coz pri velikosti 3m paraboly nebo helixu je problem. Pak pridat cluster pc kterej je pak bude detekovat v te zaplave dat.. Pomalo pulsary uz jsou vsechny objeveny a vetsina z nich neni u nas ani videt.. Populace pulsaru je vice mene stabilni a novej se rodi pripadne recykluje po nejake kolizi v radu jeden za 30-70-200let..

Lopez&Lofar> GRB je uplne neco jinyho v podstate zalezi jen na kvalite aparatury. Pyramidko dipoly vypadaji jednoduseji - urcite to pujde udelat jako stavebnice tj. moznost slozit do kurniku kdyz se nebude pozorovat apod. Hlavne gamma zablesky z deepspace jsou na dennim poradku.. jinak jak uz jsem rikal od listopadu bude NASA mit novej satelit Swift kterej to bude pozorovat primo a pak se to bude overovat s pozemnima profi i amaterskejma stanicema pres odraz ionosfery..
Re:1)
LOPEZ nema prijmac pri antene (tam je iba balun a predzos), ten je pri PC,
koaxy maju nizke straty na KV, takze nie je problem to zviest do jedneho bodu, kde su vsetky prijmace pohromade.
Re:2) zosempluju synchronne vzorku a multiplexom vycitane (riadene PIC alebo ATMEL) a cez USB do PC
(vlastna konstrukcia-mam zasebou nejake konstrukcie s A/D, D/A, PC interface, nie je problem ani karta do PC ale ako som vravel, v PC je Saigon takze ruky prec - maximalne galvanicky oddelit, odtienit, bateriove napajanie , poctive zemnenie)
Re:3)a,b,c,d
napisem si vlastny sw, nemam s tym problem (robim to aj v praci ;) ) (Windows - server app, db app, web app, Linux - server app (konzolove), spolupraca s devices (C, shell) no problem ;-)
BTW po nete je spusta opensource free kniznic na vsetko mozne takze take horuce to zase nebude



Uživatelský avatar
Pavuk_
Příspěvky: 2037
Registrován: 21. 07. 2004, 22:49

Interferometrie

Příspěvek #12 od Pavuk_ » 01. 03. 2005, 02:02

Cez stranku VRI som objavil soft vyvinuty profikmi RA (source C), portovane aj na Linux,
je to vlastne core potrebne na aperturnu sytezu (rekonstrukcia obrazov z nasnimanych fringov):
Multichannel Image Reconstruction, Image Analysis and Display
http://bima.astro.umd.edu/miriad/
http://www.astro.umd.edu/~teuben/miriad/

... to je len zaciatok ;D

Uživatelský avatar
Mesuge
Příspěvky: 171
Registrován: 31. 01. 2004, 05:48

Interferometrie

Příspěvek #13 od Mesuge » 01. 03. 2005, 02:03

Re: 1,2 => dik uz me to dava vetsi smysl nevedel jsem presne co chces delat jestli variaci na Lopeze nebo RJove nebo mezi..
A kdyz ne I/O Pci karta tak jestli muzu pozadat tak aspon urcite nic starsiho nez usb2.0..

Re: 3abcd => takze jsi ambiciozni programator ;D
Ne vazne vsechny ty rutiny pro interferometr, RFI, vystupy na graf a do audia ci komunikace pres net apod. jsou uz resene v SACu link tu na zdrojak je .. a k Lopezu/Lofaru snad naky zdrojaky jsou take ne? Tak to nemusis vymeslet znova - prevezmi jen to nejlepsi..

:D
Miriad vypada krasne, ale vem v potaz ze oni delaj ten imaging napr. na stanici IRAMFR na 1.3mm ~ 220GHz! takze nevim jestli by to slo i rekneme s 10 domacima prditkma jen par desitek metru od sebe v E-W/N-S ose.. to s toho polezou spis mapy/platy mlecny drahy nez konktretnich detailnich objektu? No ale na ty nejsilneji objekty/nejblizsi rudy obry co maj 20% vic metalu (Ti) nez nase slunce by to detekovat snad mohlo.. Trosku problem je ze ty anteny nejsou smerovy cili by se muselo vzdy pockat na transit v zenitu.. A na potvrezni zdroje signalu = GBR identifikaci by to snad stacit melo..
http://www.iram.fr/IRAMFR/index.htm
http://www.iram.fr/GENERAL/GP/Scientific_Highlights.htm

Btw. Miriad koukam ze maj dokonce i port na Mac OSX... takze windowse fakt ne... Linux bude treba na kazde pad aby to mohlo bezet a bootovat po vypadku proudu rovnou do plnyho provozu bez zasahu usera.. ;D

wolfy

Interferometrie

Příspěvek #14 od wolfy » 01. 03. 2005, 02:20

Zvukovky na USB se daji poridit taky jako sample akorat si myslim ze stim rusenim to zas o tolik lepsi nebude protoze budou napajene z PC (Hlavne ty komercni). V tomto smeru se mi nejlip zda AD prevodnik s referenci napajeny baterkou pak tam zadny bordel nebude.
Mesuge> diky tomu ze bys dal prijmac na antenu tak sice musis resit par problemu ale z hlediska ruseni je to asi to nejlepsi.
Sychronizace LO by sla mozna resit pomoci obycejneho stineneho kabelu je tam vlastne jenom sinusovy signal na 40MHz a u tech prijmacu by se daly ostatni slozku odfiltrovat. Mozna je to blbost vf technice zas az tak nerozumim hold asi proto ze sem kybernetik takze kdyztak me opravte
Sem se dival na zdrojaky a teoreticky by melo stacit presvedcit soft SAC aby data netahal ze zvukovky ale z nasich ad prevodniku. Vsechno to bylo v jednom souboru

Rudy
Příspěvky: 477
Registrován: 03. 10. 2004, 13:29

Interferometrie

Příspěvek #15 od Rudy » 01. 03. 2005, 04:12

Mozno, ze je to off topic a zatial je vsetko len v teoretickej rovine ale preco uvazujete hned s poctom 10. Ja by som vychadzal zo zakladneho principu interferometru. Teda dve anteny, dva RF, dva prevodniky atd. Vyrobit a otestovat HW a vsetko, co s tym suvisi. SW pripravit tak aby sa dal modifikovat na 4,10 az N anten. Samozrejme, ze cim vacsi pocet, tym vacsie naroky na rychlost a vykon PC.
Rudy BASE ( Bojnice Amateur Space Ear ) "To invent, you need a good imagination and a pile of junk" - Thomas Alva Edison


Zpět na “Teorie”

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 1 host