Тема: Radio Jove - на что способны любители (Прочитано 11378 раз)

M_M

Plaha, a как Вы собираетесь синхронизировать гетеродины на расстоянии 1000 км, а в дальнейшем во всей сети?

Задача разрешимая, интересует выбор конкретного способа.

Если удастся синхронизировать большое к-во любительских "тарелок", то можно улучшить даже профессиональные результаты за счет значительно большего количества приемных узлов. Но это мега-проект, не на один год.

ivan

Синхронизировать можно по GPS либо используя сигналы эталонов времени, вещающих на частотах 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц.

M_M

Эталоны 5, 10, 15 мгц нужно отслеживать в течении (нескольких) суток, усредняя результат. При этом запросто можно потерять фазу когда путь сигнала проходит через мертвую зону или многолучевое прохождение. С GPS еще сложнее, там аппаратура нужна отнюдь не любительского уровня. А фазу нужно удержать на всех приемниках в проекте, иначе объединение сигналов бессмысленно.

Синхронизировать можно по наблюдаемому сигналу, если удастся выделить требуемую синхронизирующую компоненту.

ivan

Будем думать.
Я новый в этой теме. Где можно посмотреть технические требования по данному вопросу (например, продолжительность времени на протяжении которого нужно удерживать фазу сигнала, точность поддержания, допустимое дрожание фазы и т.д.)

M_M

Тут очень просто. Если складывать сигналы в противофазе - результат очевиден.
IMHO для любительских применений приемлем разброс фаз не более 45 градусов за время измерения. Но и это еще не все. Нужно учитывать смещение по времени, вызванное разностью хода лучей, а оно еще и меняется во времени, Земля-то крутится. Соответственно нужно знать положение каждой тарелки в проекте с очень высокой точностью. А еще Доплер учитывать придется. Это же не оптика, где интерференция "аппаратно" реализуется. Тут придется математику привлекать чтобы выделить из кучи шума нужный сигнал.

Alex Plaha

Цитата: M_M від 23 Січня 2013, 00:18:27

Plaha, a как Вы собираетесь синхронизировать гетеродины на расстоянии 1000 км, а в дальнейшем во всей сети?

Задача разрешимая, интересует выбор конкретного способа.

Если удастся синхронизировать большое к-во любительских "тарелок", то можно улучшить даже профессиональные результаты за счет значительно большего количества приемных узлов. Но это мега-проект, не на один год.

Данная проблема решена следующим образом.

Наша задача получить как можно большее время когерентного накопления сигнала от разных антенн. Чем больше это время, тем выше будет чувствительность нашего радиотелескопа. Время когерентного накопления сигнала напрямую связано с взаимной стабильностью опорников, работающих на каждую из антенн.
Вот что получится, например, для стабильности опорников 10Е-9. На частоте 1 ГГц фаза уйдет на 2 пи уже за 1 секунду.
Чтобы интерференция имела место время усреднения должно быть не более 0.1-0.2 от этой величины - то есть 1/10 или 1/5 секунды максимум, а это для нас очень мало, разве что для наблюдения Солнца хватит. Поэтому желательно увеличить стабильность на 2-3 порядка. Для начала хотя бы до 10Е-11, а лучше до 10Е-12.

Эту проблему мне удалось решить реализовав схему приведенную ниже на фото.
Схема показана в своем начальном варианте. На ее базе был реализован алгоритм по стабилизации термостатированных генераторов Гиацинт-М (ниже на фото они в термобоксах для улучшения термостабильности). Этот вариант схемы дал возможность получить стабильность 10E-10.
Далее, для увеличения стабильности Гиацинтов я заменил ЦАП на более точный, 16-разрядный.
Заменил приемник GPS на новый, стабильность опорного сигнала PPS которого на порядок выше.

Получилось что за время усреднения PPS 1час стабильность стала 5.4E-11.
А за 10 часов накопления PPS мы должны получить стабильность 5.4E-12.

Кстати цена на супер GPS приемник, заточенный именно для наших целей 323грн.
“GPS-приемник Trimble RESOLUTION SMT 66266-00 предназначен для выдачи сигналов точной временной синхронизации. От обычного GPS-приемника RESOLUTION SMT отличается повышенной точностью сигнала PPS, который «привязан» к UTC (Универсальное координированное время) с расхождением не более 15 наносекунд.”
Я его брал здесь: http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=RESOLUTION%20SMT%2066266-00

ivan

Alex Plaha спасибо за развёрнутый ответ.
Очень интересное решение.

Проблема только с опорными генераторами, в свободной продаже их не наблюдал.

M_M

Хороший результат.

К сожалению, этого мало. Нужно еще и фазу у разнесенных приемников согласовать. Точнее - стабильность частоты нас не особо волнует, для когерентного приема важно заполучить минимум разности фаз, при этом частоты пусть себе гуляют (в разумных пределах), лишь бы равными были.

ivan

Цитата: M_M від 23 Січня 2013, 21:37:40

Хороший результат.
К сожалению, этого мало. Нужно еще и фазу у разнесенных приемников согласовать. Точнее - стабильность частоты нас не особо волнует, для когерентного приема важно заполучить минимум разности фаз, при этом частоты пусть себе гуляют (в разумных пределах), лишь бы равными были.

Насколько я понимаю синхронизация фазы будет происходить по сигналу GPS приёмника, т.к. у Гиацинта есть вход синхронизации с внешними устройствами... хотя для этого, как правило, применяют фазовые детекторы....

Цитата: M_M від 23 Січня 2013, 21:37:40

....Точнее - стабильность частоты нас не особо волнует, для когерентного приема важно заполучить минимум разности фаз, при этом частоты пусть себе гуляют (в разумных пределах), лишь бы равными были.

То есть частоты могут гулять, но... синхронно, с точностью до фазы. ФАПЧ какой то

Alex Plaha, поясните пожалуйста, данная система это нечто похожее на ФАР? Если так, то фазовые ошибки будут приводить к изменению направления лепестка ДН?

Спасибо за ответы.

Вообщем, пока "въежаю" в данную тему.

Alex Plaha

Цитата: M_M від 23 Січня 2013, 21:37:40

Хороший результат.
К сожалению, этого мало. Нужно еще и фазу у разнесенных приемников согласовать. Точнее - стабильность частоты нас не особо волнует, для когерентного приема важно заполучить минимум разности фаз, при этом частоты пусть себе гуляют (в разумных пределах), лишь бы равными были.

Для согласования фазы будем применять калибровку по мощным радиоисточникам между наблюдениями .
На стабильность фазы оказывают влияние 2 основных фактора.
Внутренний фактор - это взаимная стабильность частоты опорников.
Внешний фактор - это разная ионосферная задержка в точках установки антенн.

Но для первых экспериментов в режиме РСДБ фаза нам вообще не понадобится.
Итогом каждого наблюдения будет просто корреляция интенсивностей потоков, без учета фазы.
Такое возможно для мощных радиоисточников, а первые угловые размеры радиоисточников CygA и CasA так и были определены.
Т.е. только по соотношению глубины модуляции интерференционных лепестков для разных баз можно будет получить необходимое угловое разрешение.
Даже на одной базе можно будет получить необходимое разрешение, если при этом учесть изменения проекции вектора этой базы за счет вращение Земли.

Alex Plaha

Цитата: ivan від 23 Січня 2013, 22:54:03

Alex Plaha, поясните пожалуйста, данная система это нечто похожее на ФАР? Если так, то фазовые ошибки будут приводить к изменению направления лепестка ДН?

Данная система действительно чем-то напоминает ФАР.
Наблюдения каждой из антенн проводятся независимо с постоянной, собственной ДН. Общая диаграмма остается такой же, только она будет разделена на более мелкие лепестки, ширина которых зависит от базы между антеннами.
И только после накопления результатов этих наблюдений и получения по ним корреляционной функции мы начинаем вычисления амплитуды и фазы этой функции.
Ошибки в этих вычислениях приведут к неправильному вычислению функции видности для конкретной базы.
А на диаграмму антенн они не повлияют.

Alex Plaha

Вчера провел первые наблюдения Юпитера на новом оборудовании.
В качестве приемника ипользовал один донгл от радиотелескопа RTI-2 + премник Degen 1103 (в качестве конвертора).
Получилась такая последовательная связка: Антенна (наподобие тех что в Граково) ---> Degen 1103 (по 1-й ПЧ 55.845Мгц) ---> USB2.0 DVB-T FM DABdongle ---> софт HDSDR.
Вот видео радионаблюдения Юпитера 23.02.2013 в районе 16-00 по UTC

...eature=youtu.be
Вот аудио файлы наблюдений радиошторма Io-B 23.02.2013 http://files.mail.ru/F128F28DF4D744B5AD5C5952AD582F48
Частота наблюдения 21.5Мгц.

Далее на http://www.radio-sky.ru/forums/index.php?showtopic=9&st=0&gopid=370&#entry370

John_Silver

Используемая антенна это, грубо говоря, два диполя для приёма сигнала обеих поляризаций? Если да, то чем сдвигается фаза между ними. На фото не видно.

Каким образом эта антенна ориентируется в пространстве?

Alex Plaha

Нет, оба диполя принимают сигнал одной поляризации, просто с разных направлений.
Расстояние между смежными сегментами диполя до 1м, а длина волны, на которой ведется прием 15м.
Поэтому разность фаз особой роли не играет.
Антенна состоящая из двух взаимно перпендикулярных диполей имеет примерно круговую диаграмму, поэтому в ориентации не нуждается.

Эту антенну можно использовать в тех случаях, когда поляризационные характеристики приходящей волны и направление ее прихода являются неизвестными.
Конечно же, у нее есть и недостатки. При приеме круговой поляризации мы теряем 3дБ.
Если же поляризация волны вертикальная или противоположная тому направлению, на которое рассчитана данная антенна, то можно вообще потерять сигнал.
Главное достоинство этой антенны, это дешевизна, компактность, быстрая сборка(разборка) и мобильность.

John_Silver

А как тогда определяете, что сигнал идёт с Юпитера? Антенна принимает со всех сторон ?! У меня этот участок забит вещательными АМ станциями. В большинстве арабскими и азиатскими + несколько англоязычных. +20, +40 дБ проходят!!!

mnn72

Проще говоря это обыкновенный кросс-диполь. Я два себе сделал на 91МГц для метеоров и на
137 МГц для ИСЗ только снизу рефлектора сделал чтобы диаграмма была вверх.
Для этих я так понимаю рефлектором будет выступать поверхность земли. На каком расстоянии от поверхности их нужно ставить ?

mnn72

Цитата: John_Silver від 26 Лютого 2013, 13:03:24

А как тогда определяете, что сигнал идёт с Юпитера? Антенна принимает со всех сторон ?! У меня этот участок забит вещательными АМ станциями. В большинстве арабскими и азиатскими + несколько англоязычных. +20, +40 дБ проходят!!!

Там говорят по-юпитериански

А если серьезно, то на сайте Radio Jove все подробненько написано. Шумы похожие на прилив и есть юпитерианский шторм.

Alex Plaha

Цитата: John_Silver від 26 Лютого 2013, 13:03:24

Антенна принимает со всех сторон ?! У меня этот участок забит вещательными АМ станциями. В большинстве арабскими и азиатскими + несколько англоязычных. +20, +40 дБ проходят!!!

Alex Plaha

Коля, завтра в 22-00 по нашему на Юпитере радиошторм Io-A.
Приемник у тебя есть, собери быстро мобильный вариант антенны по упрощенной схеме(без согласования и симметрирования)
и проведем наблюдения вместе.
Я тоже завтра этот вариант антенны буду испытывать.

mnn72

Длина одного куска трубы я так понимаю 3,5 метра ?
Если успею соберу.
Какой прогой для SDR ты пользуешься ?

Новини:

Автор Тема: Radio Jove - на что способны любители (Прочитано 11378 раз)

ivan

ivan

ivan

ivan