유효 비트수 확장을 이용한 대전상관기의 상관 정밀도개선에 관한 연구
A Study on Correlation Accuracy Improvement of the Daejeon Correlator using Expansion of Effective Bit-number
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초록
본 논문에서는 대전상관기의 상관결과 정밀도 향상을 위해 FFT 모듈의 유효비트 확장에 관해 고찰한다. FPGA를 기반으로 하는 대전상관기는 데이터처리의 고속화를 위해 FFT 연산을 고정소수점으로 구현하였다. 그러나 상관결과에서 연산비트의 부족으로 인해 대역폭의 낮은 주파수 영역에서 위상의 0도 집중현상이 발생하고 있다. 이 현상은 관측천체를 분석할 때 위상 집중현상을 제외시키기 때문에 데이터 손실과 같은 효과를 주어 상관결과의 정밀도에 영향을 주고 있다. 따라서 상관결과의 정밀도 향상을 위해 FPGA의 주어진 리소스 범위 내에서 기존 FFT 모듈의 16비트 연산보다 비트수를 확장할 수 있는지에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 사용한 FPGA 리소스 범위 내에서 FFT 모듈의 유효비트 수는 확장할 수 있으며, FFT 모듈의 20-bit 연산비트가 실험결과의 비교를 통하여 상관결과의 정밀도를 향상시키는데 유효한 것으로 확인되었다.
Abstract
In this paper, we propose the effective bit expansion of FFT module for improving the accuracy of correlation result of the Daejeon correlator. The Daejeon correlator based on FPGA was implemented in order to fast data processing with the fixed-point of FFT operation. In correlation result, however, the phenomenon of phase concentration to 0 degree was appeared in lower frequency area of bandwidth due to lack of operational bit. This phenomenon has an affect on the accuracy of correlation result by introducing the effect of data loss because of excluding phase concentration during analysis of observed radio source. In order to improving the accuracy of correlation result we carried out the simulation by expanding bit-number than 16-bit operation of previous FFT module within given resource limits of FPGA. Through the simulation results, the effective bit number for FFT module within used FPGA resource limits is able to expand, and we confirmed that the operational 20-bit of FFT module is effective for improving accuracy of correlation result by comparing with experimental result.
참고문헌 (5)
- 2008년도 한일공동VLBI상관기 및 수신기 개발 결과보고서, "노덕규", 한국천문연구원, 3~100 (2008)
- 오세진, "VLBI 상관 서브시스템 본제품의 제작현장 성능시험", 신호처리.시스템학회 논문지, 12(4), pp.322~332 (2011), 한국신호처리시스템학회
- Takahashi F., "Very Long Baseline Interferometer", pp.35~55 (2000), Ohmsha
- Thompson, A. R., "Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy", pp.289~ (2001), John Wiley & Sons
- Alan V. Oppenheim, "Discrete-Time Signal Processing" (1989), Prentice Hall
