본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

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

1

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

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)

  1. 2008년도 한일공동VLBI상관기 및 수신기 개발 결과보고서, "노덕규", 한국천문연구원, 3~100 (2008)
  2. 오세진, "VLBI 상관 서브시스템 본제품의 제작현장 성능시험", 신호처리.시스템학회 논문지, 12(4), pp.322~332 (2011), 한국신호처리시스템학회
  3. Takahashi F., "Very Long Baseline Interferometer", pp.35~55 (2000), Ohmsha
  4. Thompson, A. R., "Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy", pp.289~ (2001), John Wiley & Sons
  5. Alan V. Oppenheim, "Discrete-Time Signal Processing" (1989), Prentice Hall

관련 논문AI추천

대전 상관기의 상관 결과에 나타난 유사 DC 성분과 위상 집중 현상에 대한 원인 분석과 해결 방법노덕규, 염재환, 오세진, 오충식, 윤영주, 정동규, 정진승, 오제키 켄스케, 오누키 히로푸미, Tomoaki Oyama한국융합신호처리학회 · 융합신호처리학회 논문지2013 · 제14권 제3호대전상관기에서 복층패턴 문제의 해결에 관한 연구노덕규, 염재환, 오세진, 오충식, 정동규, 황주연한국융합신호처리학회 · 융합신호처리학회 논문지2015 · 제16권 제4호VLBI 상관 서브시스템 본제품의 제작현장 성능시험강용우, 노덕규, 박선엽, 염재환, 오세진, Tomoaki Oyama한국융합신호처리학회 · 융합신호처리학회 논문지2011 · 제12권 제4호한일상관기의 잔차 지연 보정 알고리즘의 개선노덕규, 염재환, 오세진, 오충식, 정동규, 정진승, Hideyuki Kobayashi, Hirohumi Onuki, Kazuyuki Kawakami, Kensuke Ozeki, Noriyuki Kawaguchi, Tomoaki Oyama한국융합신호처리학회 · 융합신호처리학회 논문지2013 · 제14권 제2호VCS의 지연추적과 프린지 회전에 대한 상관결과 고찰노덕규, 염재환, 오세진, 오충식, 정동규, 정진승, Kawaguchi Noriyuki, Kobayashi Hideyuki, Kono Yusuke, Onuki Hirohumi, Oyama Tomoaki, Ozeki Kensuke한국융합신호처리학회 · 융합신호처리학회 논문지2012 · 제13권 제4호대전상관기의 다중편파 관측데이터 상관처리 방법에 관한 연구김효령, 노덕규, 염재환, 오세진, 오충식, 정동규, 황주연한국융합신호처리학회 · 융합신호처리학회 논문지2018 · 제19권 제2호

이 간행물의 다른 논문 (8건)