VLBI 数字基带转换器(DBBC)

2013-04-08  来源:

项目分类:观测仪器设备  立项年度:2007

负责人:洪晓瑜       完成年度:2010

完成单位:中国科学院上海天文台

一、项目简要说明

VLBI 数字基带转换器(DBBC)是国际VLBI服务组织(IVS)VLBI2010 发展计划的关键设备,以便替代价格昂贵、维护艰难、而且国际上不再生产的模拟基带转换器(ABBC)。DBBC 具有4路512MHz 带宽的中频输入,经高速ADC 采样后,利用FPGA 和软件无线电技术构建数字滤波器,实现不同带宽的频带搬移,并保持信号的相位稳定性。该设备具有VSI(VLBI 标准接口)接口,且控制接口和控制协议与传统的模拟基带转换器兼容。该设备的研制成功能为我国VLBI 台站配备高性能的宽带数字化终端,为天文观测、大地测

量和航天器测轨服务。VLBI 数字基带转换器(DBBC)主要由模拟、数字两部分构成。模拟部分包括射频AGC 单元和频率综合器单元。模拟部分提供了良好的抗混叠带外抑制以及相位噪声小于2 度的高速采样时钟,

从而保证了数据采样量化后的高信噪比。数字部分由信号处理模块和通道分配模块以及接口电路组成,采用高速ADC 和超大规模FPGA 结合软件无线电技术,进行数字混频和数字滤波,实现由中频到基带的转换。

二、在科研工作中发挥的作用

中国VLBI 网自上世纪九十年代建成后,其观测结果就已广泛应用于天文观测、航天器的导航定位等领域。我国VLBI 台站配备了自行研制的DBBC 后,使我国VLBI 网具有完整的终端记录系统,可以更好地参加我国探月工程任务与未来深空探测的测轨工作,同时供国内外天文学家开展天文观测研究。DBBC 自2010 年初在我国VLBI台站安装、运行以来设备运行稳定可靠,已进行了大量的天文观测和空间目标跟踪观测,取得了一批宝贵的观测资料。在2010 年10 月的嫦娥二号奔月过程中,该设备作为嫦娥二号VLBI 实时测轨任务中的主用设备,顺利完成了观测任务,并提高了观测精度。DBBC 是国际上VLBI 新兴技术,研制成功后

不仅可以提高我国在该领域的国际地位,同时也是对国际天文设备研制做出贡献,应用到国际上其它VLBI 站。

(上海天文台科技处供稿)

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