El radiotelescopio orientable de 110 metros más potente del mundo, también conocido como radiotelescopio QiTai (QTT), será construido por el Observatorio Astronómico de Xinjiang (XAO) de la Academia de Ciencias de China (CAS) durante un período de seis años. Su ceremonia comenzó el 21 de septiembre de 2022.
QTT estará equipado con múltiples receptores de banda ultra ancha (UWB), que pueden mejorar la sensibilidad de observación del telescopio al aumentar el ancho de banda. Sin embargo, también plantea desafíos para la adquisición, transmisión y procesamiento de señales. Además, el mayor ancho de banda incorporará más señales de interferencia electromagnética, lo que afectará a la calidad de la observación astronómica y provocará un efecto de saturación en el sistema.
Para evitar las fluctuaciones de amplitud y fase de la señal UWB causadas por cambios ambientales y de temperatura en el enlace de transmisión analógica, los investigadores de XAO diseñaron un nuevo sistema experimental de adquisición y procesamiento de señales UWB que utiliza un circuito RFSoC de alto rendimiento y baja potencia para muestrear directamente la señal de radiofrecuencia en el extremo del receptor. Además, el nuevo circuito de adquisición de señal utiliza una mayor precisión de cuantificación para aumentar el rango dinámico de la señal recibida, evitando así la saturación causada por fuertes interferencias.
Los resultados fueron publicados en Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico el 24 de julio.
Con el objetivo de procesar en tiempo real las señales UWB, los investigadores dividieron las señales UWB en múltiples subbandas digitales, que se transmiten al grupo de computadoras remotas de alto rendimiento (HPC) a través de enlaces de fibra digital de alta velocidad de 100 Gb para su procesamiento.
El sistema propuesto es más flexible y ampliable, y su programa de control puede configurar los recursos informáticos involucrados de acuerdo con el ancho de banda de observación y la complejidad computacional. Además, cada nodo HPC está configurado con tarjetas NVMe SSD para el registro de datos de banda base de alta velocidad para realizar la captura de información astronómica sin procesar y la eliminación adaptativa de interferencias de radiofrecuencia.
Para verificar el efecto de observación real del sistema, los investigadores lo desplegaron en el radiotelescopio Nanshan de 26 metros y realizaron experimentos de observación de púlsares. Descubrieron que la relación señal-ruido del púlsar de banda fusionada es obviamente más fuerte que la de los datos de subbanda única no fusionada, lo que indica que el sistema está funcionando como se esperaba.
Con información de Astronomical Society of the Pacific
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