RyT-projekt 2008

 

Omnisys Instruments AB- Korskorrelatorer för rymdapplikationer


Observationer i mikrovågsområdet kan ge viktig information om temperatur- och fuktdistributioner i atmsofären. Fördelen med observationer i mikrovågsområdet är att mikrovågor ger bra molnpenetrering, något som är starkt begränsat vid observationer vid synliga samt infraröda vågländer.
Att observera med frekvenser i mikrovågsområdet kräver dock att man har stor antenndiameter.  Ju lägre frekvens desto större diameter om kravet på upplösning bibehålls. För att nå en upplösning på 35 km från geostationär bana behövs en antenndiameter på ca 8 meter. Traditionella satelliter använder sig av parabolantenner som sveper över jordens yta för att bygga upp en bild. korskorrelatorer för Rymdbruk

En interferometerlösning använder sig i stället av ett flertal mindre antenner placerade i ett mönster, signalerna från dessa används för att bygga upp en bild av det man tittar på. Förutom en ihopfällbar, mer kompakt och lättare antennkonstrution så har man här fördelen av att slippa svepandet.

Tekniken har länge använts i markbaserade teleskop för radioastronomi, tex har det kända teleskopet Very Large Array i New Mexico använt metoden sedan 70-talet. Två satellitprojekt som är tänkta att använda metoden från geostationär bana planeras, GAS som finansieras av ESA och GeoSTAR som är ett NASA-projekt.

En av de stora utmaningarna med den här typen av mottagare är att de kräver mycket stor beräkningskraft, detta har varit en begränsande faktor som gjort att metoden ännu inte är utbredd i satellitsammanhang. I markbaserade teleskop används kraftfulla datorer för att beräkna korskorrelationsprodukter. Att applicera sådan beräkningskraft i rymden kräver ny inovativa lösningar för att få ner både vikt och effektförbrukning. Korskorrelationen är ett beräkningssteg i processen att ta fram en observationsbild från signaldatan, korrelationen ger en stor data kompression och gör det möjligt att skicka ner resterande data till markstationer för ytterligare behandling.

Omnisys, med stöd av Rymdstyrelsens RYT-program,  har tillsammans med Chalmers tekniska högskola utvecklat ett korrelatorchip som visar på möjligheterna som nyare teknologier ger att lösa problemet med krävande beräkningar.  Chipet är tillverkat i en 65nm-teknologi och rymmer 3 miljoner transistorer på en yta av 3 mm2. Det klarar av att beräkna korskorrelationsprodukter mellan 64 ingångar (totalt 2016 produkter) vid en klockhastighet på 3.5 GHz. Effektförbrukningen ligger vid den här hastigheten på lite under 1 W, vilket ligger långt under vad som tidigare åstadkommits.

Länk till Omnisys Instrument AB

 

ÅAC Microtec AB - MAPR "Mapper", En äkta mjukvaruradioplattform för satellitkommunikation och satellitnavigering


På kontrakt från Rymdstyrelsen har ÅAC Microtec tillsammans med SP Devices och Wireless System Integration (WSI) utvecklat en miniatyriserad plattform för Mjukvaruradio, Software Defined Radio (SDR).

SDR förväntas vara framtiden för radiokommunikation. Den generella idén med SDR är att ersätta radiohårdvara med digital signalbehandling som implementeras med mjukvara som körs på en CPU. Den huvudsakliga drivkraften för SDR är dess inneboende flexibilitet; genom att helt enkelt byta mjukvara kan samma hårdvaruplattform gå från att hantera en radiovågform och protokoll till att hantera en helt annan radiovågform och protokoll. Denna flexibilitet har redan idag används med stor framgång i militära applikationer men har inte ännu applicerats i samma utsträckning på andra områden.

Ett användningsområde där SDR har en stor potential är för satellitkommunikation. För radiolänken mellan satelliten och jorden skiljer sig ofta bärvågsfrekvens, modulation, vågform, kodningsschema, etc. från uppdrag till uppdrag vilket med traditionella radiolösningar medför att man måste utveckla en radiohårdvara som är unik för varje uppdrag.

Länk till ÅAC Microtec AB


Senast uppdaterad: 19 oktober 2009