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三鷹 FX 相関器 . 三鷹 FX 相関器互換の ソフトウェア相関処理システムの構築. 木村守孝、小山泰弘 ( 情報通信研究機構 ) 小林秀行、川口則幸、小山友明 ( 国立天文台 ). PC-VLBI システム . 三鷹 FX 相関器. 三鷹 FX 相関器. 三鷹 FX 相関器(含む磁気記録装置)の 運用維持が今後困難に!. ソフトウェア相関器で予備系の構築 天文台から NICT へ研究委託. VERA 用ソフトウェア相関器要求仕様. PC-VLBI システム ( 記録系 + 処理系 ). パーソナルコンピュータ. 64MHz - PowerPoint PPT Presentation
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三鷹 FX 相関器互換のソフトウェア相関処理システムの
構築 木村守孝、小山泰弘 ( 情報通信研究機構 )小林秀行、川口則幸、小山友明 ( 国立天文台 )
三鷹 FX 相関器 PC-VLBIシステム
三鷹 FX相関器
三鷹 FX 相関器
年代 1990 年代 1997 年 2002 年 2005 年 20xx 年
VSOP 計画 相関器設計 運用開始 運用中 運用終了
VERA 計画 運用開始 本格運用 運用終了
三鷹 FX 相関器(含む磁気記録装置)の 運用維持が今後困難に!
ソフトウェア相関器で予備系の構築 天文台から NICT へ研究委託
VERA用ソフトウェア相関器要求仕様
相関局数 5 局 (ソフト相関的には上限なし)相関処理形式 ソフトウェア FX 型(相互相関 & 自己相関)相関処理速度 1Gbps/5 局観測時に 0.5 倍~ 1.0 倍速程度処理可能形式 VERA 、 VSOP 、 Galaxy 、 K5/VSI 、 K5/VSSP 、 Mark-
V 、( K4 )相関出力形式 CODA 形式、( FITS 形式)分光点数 1‐64k 点程度相関出力速度 1 ~ 100Hz 程度サイズ、コスト ラック 1 本( 20U )、約 2000 万円追加機能 多ビーム対応、複視野対応、混合相関対応、…
PC-VLBIシステム (記録系 +処理系 )
構成 A/D サンプラ( VSI 仕様)、PC(VSI 入力ボード ) 、汎用ディスクアレイ
機能 デジタルフィルタ、分光計、信号記録、ネットワーク伝送、相関処理
アレイ形式 Raid-0 、 Raid-5 、 Raid-6 、記録時間@速度 12 時間@ 2Gbps 、 24 時間@ 1Gbps
A/D サンプラ( VSI 仕様)
パーソナルコンピュータ
外部ディスクアレイ
SCSI 、 iSCSI 、 FC 等
VSI 入力ボード
64MHz 32bit Memory
バッファリングCPUs
デジタルフィルタ分光計 / 相関処理
Ether Portsデータ送受信
内部バス( PCI-X 、 PCI-Express 、 Hyper-Transport)
32MHz 32bit
VSI 入力ボード
5局相関処理システム
5局相関処理システム構成
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VLBIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VLBIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VLBIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VLBIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VLBIDisk-Array
ノンブロッキング型スイッチングハブ
制御用 PC
GALAXY光伝送
装置
VLBI 局 汎用ネットワーク
GbE
観測局の増加と高速化の対応
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VSIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VSIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VSIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VSIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VSIDisk-Array
ノンブロッキング型スイッチングハブ
相関処理専用 PC ( 30 万円程度)
相関処理専用 PC ( 30 万円程度)
相関処理専用 PC ( 30 万円程度)
相関処理専用 PC ( 30 万円程度)
相関処理専用 PC ( 30 万円程度)
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VSIDisk-Array
DIR-20001Gbps
VSIInterface
PC-VSIDisk-Array
相関処理専用 PC ( 30 万円程度)
相関処理専用 PC ( 30 万円程度)
実験風景 三鷹相関器室に設置された PC-VLBI
VSI
相関振幅、 SNR、群遅延の比較
振幅 振幅
SNR SNR
群遅延 群遅延
水沢‐入来基線( 3C345) 水沢‐石垣基線( 3C345)
観測局: VERA4 局観測データ: 2003/328 01:40:00-02:40:00観測天体: 3C345/NRAO512 (2ビームモード )観測モード: VERA-1(A-beam:256Msps/2bit ×1ch 、 B-beam:256Msps/2bit×1ch )
水沢 - 入来 - 小笠原基線のクロージャー位相( 3C345 )
観測局: VERA4 局観測データ: 2003/328 01:40:00-02:40:00観測天体: 3C345/NRAO512 (2ビームモード )観測モード: VERA-1(A-beam:256Msps/2bit ×1ch 、 B-beam:256Msps/2bit×1ch )
クロージャー位相の比較
ソフトウェア混合相関処理
北海道大学 -11m
K4 、 IP-VLBI
水沢 -20 m VERA 、 K4 、 IP-VLBI
筑波 -32m K4 、 IP-VLBI 、 GALAXY
鹿島 -34m K4 、 VSOP,GALAXY 、 IP-VLBI 、 PC-VSI 、
臼田 -64m GALAXY 、 VSOP 、 IP-VLBI
野辺山 -45m VSOP 、( GALAXY )山口大 -32m GALAXY 、 IP-VLBI
入来 -20m VERA 、 VSOP 、 IP-VLBI
内之浦 -32m K4 、 IP-VLBI
小笠原 -20m VERA 、 VSOP
石垣 -20m VERA 、 VSOP
VSOPK4
IP-VLBI PC-VSI
VERA
Galaxy
混合相関器
混沌とした観測システム
専用の相関処理システムでは異なる観測システム間の混合相関処理は不可能だった!! より多くの観測局が参加可能
今後の開発• 2ビーム間での位相安定性• 自動化
観測棟
アンテナ受信機室ADS1000 (NICT 製 )
1024Msps/2bitビーム 1受信機系
ADS1000 (NICT 製 ) 1024Msps/2bit
ビーム 2受信機系
64MHz 32bit
64MHz 32bit
光デジタル 伝送装置
E/O 変換
E/O 変換
光デジタル 伝送装置
O/E 変換
O/E 変換
デジタルフィルタ 装置
磁気記録テープレコーダ (1024Mbps)
66MHz 32bit
64MHz 32bit
較正位相 検出装置 デジタル分光計
32MHz 32bit
光伝光伝
送 送
サブアレイでの相関処理
3.3 倍速相関処理 1.4 倍相関処理
4 局相関モード 8 局相関モード
最大 16 局程度が必要とされるが、そのような観測の頻度は高くない ↓ サブアレイ相関による高速化
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