5次元ディジタル信号処理によるパルサーサーベイと重力理論の検証

使用 5 维数字信号处理进行脉冲星勘测并验证重力理论

• 批准号: 08102010
• 负责人: 大師堂 経明
• 金额: $ 193.28万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08102010/
• 关键词: パルサー; 電波干渉計; FFT(高速フーリエ変換); 空間FFT; 時間FFT; Radix-4; バタフライ演算; LSI; 干渉計; FFT; 光ファイバー; ディジタル信号処理; 重力理論; 電波天文学; A; D変換; サーベイ; 信号処理; 5次元信号処理; バタフライLSI; ベースバンド光伝送; HEMT; 球面鏡

(ナイキストレートでの空間時間FFT)世界ではじめて、ナイキストレートで処理を行う空間時間FFTプロセッサーを開発し(Daishido,T.et al,2000)、64台のアンテナからなる干渉計に接続して、64方向、256チャネル同時観測を実現した。(信号の流れのトポロジー)このプロセッサーの開発・製作過程では多くの工夫がなされ、世界に新しい流れをつくりだした。第一は、空間処理FFTと時間処理FFTの信号の流れのトポロジーが全く同じであることを積極的に利用して、全く同じ構造のプロセッサー2組で空間時間FFTを一挙に実現したことである。(空間時間データの並べ換え)間に設置した空間時間データ変換部の設計には、大いに頭をしぼったが、完全に作動し、見通しの正しかったことが確認できた。実際、空間FFTの基板と時間FFTの基板を交換しても動くことを確かめてある。このことにより、メインテナンスが楽になり、製作経費が低く押さえられた。トポロジーは同じであるが、FFTのバタフライ演算に設定する位相回転子はもちろん異なる。(Radix-4 FFT バタフライLSIの設計)設計の主要部分は研究室が関わり、Radix-4演算を行うLSIの設計は、博士課程在学中の田中(Tanaka,N.et al,2000)が中心に行った。空間16×16、時間256、のFFTのトポロジーが同一なので、ハードウエアとしては同一のプリント基板を使い、空間FFT(16枚、2ブロック)、時間FFT(16枚2ブロック)で構成し、中間のST変換部でデータの並べ換えを行う。基板の総数は、64枚となる。各基板は、16複素入力、同出力、となるので、バタフライLSIは、初段に4個、2段目に4個の計8個が実装される。LSIの総数は、8×64=512個となり、カスタムLSI(ASIC)で製作した。数が多いのでFPGAで構成するときの1/10のコストで実現できた。

(Daishido, T. et al,2000), 64 sets of space-time FFT, 64 directions, 256 sets of simultaneous measurements. The development and production process of this kind of service takes a lot of time and the world is new. First, spatial processing FFT and temporal processing FFT signal flow are all the same. Second, spatial processing FFT and temporal processing FFT are all the same. (Space time and change) Space time and change part of the design, large head, complete action, see through the right to confirm) Real time, spatial FFT substrate and temporal FFT substrate are exchanged. The cost of production is low. The FFT algorithm sets the phase of the filter to be different. (Radix-4 FFT) Design of LSI (Design of LSI) The main part of the design of LSI (Design of LSI) is related to the laboratory, Radix-4 calculation is related to the design of LSI (Design of LSI), doctoral course is in school (Tanaka,N.et al,2000). Space 16×16, time 256, FFT of the same substrate, space FFT(16, 2), time FFT(16, 2), composition, middle ST transition part, and transition. The total number of substrates is 64. Each substrate has 16 elements, the same force, 8 elements, 4 elements in the initial stage and 4 elements in the second stage. The total number of LSI is 8×64=512. LSI(ASIC) is manufactured. The number of FPGA components is 1/10th of the total.

项目成果

N.Tanaka et al: "Radix-4 Butterfly LSI in Direct Imagiong Waseda Radio Interferometer for Pulsar Survey"Publ.Astron.Soc.Japan. 52. 447-455 (2000)

N.Tanaka 等人：“用于脉冲星巡天的直接成像早稻田无线电干涉仪中的 Radix-4 Butterfly LSI”Publ.Astron.Soc.Japan。

H. Takeuchi, ・・・ T.Daishido: "The Minimum Spanning Tree Problem in the Phase Calibration for the Spatial FFT Interferometer"Publ. Astrom. Soc. Japan. Vol. 52, N2 (in press). (2000)

H. Takeuchi, ... T.Daishido：“空间 FFT 干涉仪的相位校准中的最小生成树问题”，Astrom，第 52 卷，N2（出版中）。

T.Daishido et al: "(2+1+2)D signal Processing in Pulsar survey Project" Proc.of “Neutron stars and Pulsars", Universal Academy Press. 233-234 (1998)

T.Daishido 等人：“脉冲星巡天项目中的 (2+1+2)D 信号处理”Proc. of “中子星和脉冲星”，Universal Academy Press 233-234 (1998)。

T.Daishido et al: "Pulsar Huge Array with Nyquist Rate Digital Lens and Prism (Invited Paper)"Proc.SPIE "Radio Telescopes". 4015. 73-85 (2000)

T.Daishido 等人：“带有奈奎斯特速率数字镜头和棱镜的脉冲星巨型阵列（特邀论文）”Proc.SPIE“射电望远镜”。

K.Maeda et al: "Dilaton-gravity on the Brane"Phys.Rev.. D62. 124009 (2000)

K.Maeda 等人：“膜上的膨胀引力”Phys.Rev..D62。