Научно-учебный центр
Оптоэлектронных проблем информатики
Санкт-Петербургского государственного технического университета
  
http://radio.stu.neva.ru
 
Тел. (812) 552-8959
Optoelectronical Information Processing Research and Educational Centre of Saint Petersburg State Technical University
Руководитель: профессор Н. А. Есепкина 
 
  
 

В рамках программы "Интеграция" в научно-учебном центре "Оптоэлектронных проблем информатики" разработана многоканальная система сбора данных (ССД) для многоканальной приемной фокальной решетки на базе матричных радиометров. Такая фокальная решетка разрабатывается в настоящее время для создания на радиотелескопе РАТАН-600 многолучевой диаграммы направленности применительно к задаче исследования анизотропии реликтового излучения

ССД выполнена на современной элементной базе: быстродействующих АЦП, многоканальных коммутаторах аналоговых сигналов и цифровых сигнальных процессорах. В настоящее время реализована 16-ти канальная ССД, структурная схема которой приведена на рис.1. ССД состоит из 2-х частей: аналоговой и цифровой. В аналоговой части выполняется коммутация выходного сигнала каждого из каналов фокальной приемной решетки, а также его аналого-цифровое преобразование.
 

Рис. 1
 
В цифровой части, которая осуществляет управление аналоговыми коммутаторами и выполнячет роль низкочастотной части матричного радиометра, осуществляется накопление сигналов, синхронное детектирование и их первичная обработка одновременно для всех каналов матричного радиометра. Затем полученные данные передаются в компьютер для вторичной обработки.

Внешний вид разработанной системы сбора данных показан на рис.2. В ССД использован 12-ти разрядный АЦП типа AD9220 фирмы Analog Devices со временем преобразования 100нс, 16-ти канальный коммутатор аналоговых сигналов типа ADG-426 фирмы Analog Devices со временем переключения 160 нс, цифровой сигнальный процессор ADSP-2181 со временем выполнения одной операции 30 нс и встроенным ОЗУ 80 кбайт. ССД обеспечивает частоту опроса каналов до 5 МГц.
 
Рис. 2
 
Программное обеспечение ССД имеет 2-х уровневую структуру (рис. 3). Первый уровень программного обеспечения написан на языке Ассемблер ЦСП ADSP-2181 и выполняет непосредственное управление работой ССД и первичную обработку данных в режиме реального времени до 3000 каналов. Второй уровень программного обеспечения ССД выполнен на языке BORLAND C++ V 4.0. Программное обеспечение второго уровня обеспечивает связь с оператором, загрузку программ первого уровня в ЦСП, обмен данными ССД с компьютером и регистрацию данных на магнитный диск. 
 
 
Рис 3. Структурная схема программного обеспечения системы сбора данных
 
 
Разработанная система является универсальной и может быть использована в качестве системы сбора данных для различных многоканальных устройств. В частности при некоторых изменениях она может быть использована в качестве выходного устройства в многоканальных акустооптических спектрометрах,  в которых роль аналогового коммутатора выполняет многоэлементный ПЗС-фотоприемник.