Rádiově - filozofické zamyšlení

Teoretická radioastronomie a radiotechnika, informace pro začínající, FAQ.
Uživatelský avatar
KDan
Příspěvky: 1446
Registrován: 15. 06. 2007, 16:40

Rádiově - filozofické zamyšlení

Příspěvek #1 od KDan » 14. 04. 2008, 20:00

Svým příspěvkem chci upozornit na jeden zajímavý fenomén, který si možná ani neuvědomujeme.

Výkonný osobní počítač, vhodný operační systém (řekněme LINUX); projektově zaměřený vývojový systém (třeba GNU Radio), akceptující příslušné řadiče a rozhranní a nakonec - nebo na začátek - vhodná "rádiová" periferie (USRP není kompletní rádio!). Pak to nejdůležitější, tedy anténa, vhodná pro sledovaný úsek kmitočtového spektra.
Tato sestava dnes může tvořit podstatnou část flexibilního rádiového systému, dobře použitelného pro radioastronomické účely. (Nakonec nemusí jít ani o rádiovou část spektra; dovedu si představit rozšíření funkcí GNU Radia i do optického oboru. Nicméně, zůstaňme v rádiové oblasti spektra, konkrétně někde mezi 10kHz a 10GHz.)

Pokud vlastníme všechny výše zmíněné nástroje, máme dobrý vstupní potenciál pro radioastronomickou činnost. Jenže není snadné ho plně využít: i amatérská radioastronomie dnes potřebuje hned několik oborů. Řekněme minimálně astrofyziku, fyziku, hlavně teorii elektromagnetického pole, radioelektroniku a dobrou znalost programového prostředí, v němž vše spojujeme, vyhodnocujeme a zaznamenáváme.  

Moje filozofická otázka zní: pokud máme všechny v úvodu vyjmenované prostředky, je tohle samo o sobě zárukou pro vytvoření dobrého přijímače, vhodného pro radioastronomii? Podle mého názoru - NE.

K tomu, abychom sestavili skutečně kvalitní rádio pro radioastronomii potřebujeme víc - a to "víc" je dost klíčové. (Mluvím samozřejmě o případu, kdy chceme z rádiové sestavy "dostat" co nejvíc, kdy nás omezují už pouze fyzikální limity).

A zde se konečně dostávám k podstatě mého příspěvku. Při četbě všech příspěvků zde na fóru (podobně i na 8mag.net) jsem získal zvláštní dojem; a sice že dnes se všechna pozornost soustředí na použité výpočetní prostředky, kam patří i USRP (v němž se odehrává digitální zpracování signálu), a na použité programové vybavení, ale samotným rádiem v tom původním slova smyslu se nikdo příliš nezabývá! Přitom USRP skutečně tvoří jen část kompletního rádiového přijímače, jehož další velmi podstatné bloky je třeba teprve správně navrhnout a vyrobit. Což dnes, kdy rozhodně převažují počítačoví specialisté, znamená mírnou potíž. Potíž, která podle mě může být nejslabším místem celého radioastronomického projektu.

Rozběhnout Linux, nainstalovat GNU Radio a ověřit, jestli se s námi USRP (nebo jiná rádiová periferie) přes příslušný komunikační port dorozumí, to dnes umí skoro každý. Stejně tak jednoduché je použít vhodnou DSP knihovnu například z projektu GNU Radia a začít přijímat třeba televizní program. Signál, který máme k dispozici, je velice silný - v porovnání s výkony, běžnými v radioastronomii - a dá se de facto detekovat i pomocí měděné zoxidované mince a drátku z wolframové žárovky. Přijímáme totiž silný signál mezi signály podstatně slabšími.

Jenže v radioastronomii je situace opačná - tam sledujeme to nejslabší, co je ještě detekovatelné, mezi spoustou silných cizích signálů, přičemž mnoho z nich má šumový charakter.

Rušivé signály, které interferují s tím, co chceme přijímat, navíc přichází jak zvenčí, tak zevnitř přijímače. Jak zabránit jejich vlivu na slabý signál, který nás zajímá?

Tehdy je použití správně navrženého kompletního rádiového systému naprostou nezbytností. Chtěl bych - velice nesměle - navrhnout, jestli by nebyl zájem diskutovat o podobných aspektech přijímače vhodného pro radioastronomii právě tady.

Ovšem vůbec netuším, jestli někoho podobný úhel pohledu zajímá; můj pohled je trochu zdeformovaný skutečností, že se rádii zabývám už dost dlouho...  :)  




 

Uživatelský avatar
Jiri_Polivka
Příspěvky: 45
Registrován: 19. 12. 2006, 02:16

Rádiově - filozofické zamyšlení

Příspěvek #2 od Jiri_Polivka » 10. 07. 2008, 02:07

Vazeny KDane:

No prave! Co sleduji Astro-Forum, vsichni zajemci umeji zazraky s pocitaci a softwehrem, jen malokdo opravdu zkusil NECO se skutecnym radiem.
Jsem na tom opacne- v zachazeni s PC programy jsem naprosty zacatecnik (pouzivam jen data-logger k zaznamu), naopak neco jsem si zkusil s radiem. Pro zajemce jsem napsal clanek do ELEKTUSu 2004.

Provozuji male radioteleskopy na 12 GHz, jeden je polarimetr, na 33 GHz a uz dlouho marne lovim slunecni sum na UHF. Je tam vsude tolik ruseni, ze slunecni sum slysim, ale zapsat se ho nedari. V pasmu UHF take dost rusi vetsina PC a byva tezke se toho zbavit.

Rad se dovim o zkusenostech nekoho, kdo pracuje v obou oblastech, a dosahl nejakych uspechu. Na kmitoctech pod 1 GHz jsem zatim videl uspechy prevazne z Australie, kde je zatim ruseni malo. Profesionalove pouzivaji PC korelatory s pameti, ktere umeji potlacit ruseni a "vytahnout" slaby sirokopasmovy sum - to je totiz "nas" vesmirny signal!

Srdecne zdravi Jiri Polivka


Zpět na “Teorie”

Kdo je online

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