Sistema de Adquisición de Datos de Radar en Jicamarca usando Receptores Digitales Comerciales

Transcripción

1 Sistema de Adquisición de Datos de Radar en Jicamarca usando Receptores Digitales Comerciales Bach. Pablo M. Reyes Firpo Radio Observatorio de Jicamarca Tecnología de la Información

2 Contenido Introducción Objetivos Sistema de Recepción El Receptor Digital Configuración del Receptor Resultados Conclusiones 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 2

3 Introducción Siempre con la idea de desarrollar sistemas de adquisición mejorados se ha implementado un nuevo sistema basado en receptores digitales. Las ventajas de un sistema basado en receptores digitales pasa por tener filtros programables, mejor rango dinámico, canales de recepción con las mismas características, en contraste con los receptores analógicos que presentan variaciones sujetas a la temperatura y degradación de sus componentes. 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 3

4 Objetivos Implementar un sistema de adquisición de datos utilizando Receptores Digitales comerciales integrados en tarjeta PCI. ECHOTEK( ECDR-GC214) Desarrollar el software para configurar y controlar el receptor digital, así como para el pre-procesamiento de los datos adquiridos. 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 4

5 Sistema de Recepción (1/4) Principales componentes del Sistema de Recepción: 1. Tratamiento Analógico de la señal. 2. Componentes de sincronización y síntesis digital de RF. 3. PC con Receptor Digital (Tarjeta PCI) 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 5

6 Sistema de Recepción (2/4) Sistema de Recepción utilizando el Receptor Digital ECDR-GC214-PCI 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 6

7 Sistema de Recepción (3/4) Tratamiento Analógico de la Señal: Debe protección contra sobrevoltaje sin alterar la linealidad de la señal. 40dB de ganancia Filtro Pasabanda anti-aliasing 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 7

8 Sistema de Recepción (4/4) Componentes de sincronización y RF: Reloj estable controlado por GPS. Controlador de Radar Sintetizador digital de RF (DDS) programado en concordancia con el Receptor digital 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 8

9 El Receptor Digital(1/4) Principales componentes del Receptor Digital: 1. Conversor Análogo/Digital. 2. Batido Digital para bajar a Banda Base. 3. Decimación y Filtrado. 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 9

10 El Receptor Digital(2/4) Diagrama Funcional de un canal receptor del GC /01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 10

11 El Receptor Digital(3/4) Simulación de la respuesta en frecuencia de los filtros del Receptor 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 11

12 El Receptor Digital(4/4) Detalle de la compensación de la caida del Filtro CIC 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 12

13 Configuración del Receptor(1/4) Ventana de Dialogo para el diseño de los parámetros del Receptor Digital 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 13

14 Configuración del Receptor(2/4) Detección en cuadratura. 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 14

15 Configuración del Receptor(3/4) Elección adecuada de la configuración de los relojes 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 15

16 Configuración del Receptor(4/4) Configuración del filtro PFIR: Filtro Machado al pulso cuadrado del tranmisor. Según el indice de sobremuestreo : 1x: Taps: 1,1,0,0,0,0,0. 2x: Taps: 1,1,1,1,0,0,0. 3x: Taps: 1,1,1,1,1,1,0. 3x: Taps: 1,1,1,1,1,1,0. Se debe tomar en cuenta la última decimación. 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 16

17 Resultados El sistema ha sido probado con éxito utilizando hasta 6 canales de recepción (3 tarjetas en una misma PC) en las campañas de ISR en Jicamarca, en una configuración monoestática. También se ha configurado como estación receptora de un Radar Biestático haciendo uso de un sistema de reloj controlado por GPS. 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 17

18 Conclusiones Es un sistema de adquisición compacto que se ha instalado con éxito en la estación remota de Paracas (Proyecto Bi-Estático). Con un reloj externo de 80Mhz se puede implementar hasta 2 canales por tarjeta con un muestreo de 5Mhz, y 1 canal por tarjeta a 10Mhz de muestreo(por probar). 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 18

19 Trabajo Futuro Desarrollo en el software de adquisición, para optimizar el programa controlador de la tarjeta, para lograr experimentos que demanden mayor flujo de datos. Automatizar la configuración de los registros de la tarjeta en base a parámetros como el BW, Sobre-muestreo, ganancia. 09/01/2006 Radio Observatorio de Jicamarca 19