Proyecto de Colaboración Chile-China Investiga Procesamiento de Señales Digitales de Radioastronomía

 

La iniciativa busca mejorar las técnicas de procesamiento de datos obtenidos por radiotelescopios como ALMA, los cuales permiten estudiar el espectro electromagnético, especialmente las ondas milimétricas y sub-milimétricas que son invisibles al ojo humano.

El Centro Conjunto China-Chile de Astronomía (CCJCA por sus siglas en inglés), donde trabajan los profesores Di Li y Wang Zhong, junto con el Laboratorio de Ondas Milimétricas del Departamento de Astronomía (DAS) de la Universidad de Chile, encabezado por los académicos Ricardo Finger y Leonardo Bronfman, se unieron en un proyecto colaborativo con el objetivo de desarrollar un nuevo hardware y técnicas para el procesamiento digital de señales en radio astronomía.

Para ello, el CCJCA adquirió una mesa de trabajo totalmente equipada, la cual será instalada por el Laboratorio de Onda Milimétricas del DAS e incluye una tarjeta FPGA (ROACH-II) con 2 conversores análogos-digital 5-GSPS, un analizador de espectro y un generador de ondas de radio entre otros equipos.

“La señal que sale de los receptores de radio tiene que ser procesada para calcular el espectro electromagnético y eso lo hacemos con estas tarjetas de procesamiento digital de señales llamadas FPGA. Son una especie de súper computadoras en miniatura que permiten hacer todo este procesamiento en tiempo real”, explica Ricardo Finger.

El proyecto ampliará la actual investigación desarrollada en el DAS en espectrómetros digitales de banda ancha con alto rango dinámico, además de desarrollos en técnicas como la separación digital de banda lateral y detección digital de la polarización.

Utilizando esta novedosa tecnología es posible separar de forma óptima la banda (señales) de interés de la banda de frecuencia adyacente (o banda lateral), la cual adiciona ruido y señales indeseadas a las observaciones incrementando el tiempo de observación. "Los actuales radio telescopios, basados en tecnología analógica, pueden cancelar la contaminación de banda lateral en hasta un 90%. La nueva tecnología permite reducir dicha contaminación en más de un 99.99%", señala Ricardo.

Para el profesor Wang Zhong, este proyecto representa “una nueva tecnología con una amplia gama de aplicaciones prometedoras, además de mejorar el procesamiento de señales que a veces es un factor limitante de los radiotelescopios modernos. Como sabemos, los avances de la investigación astronómica destacan en dos áreas: nuevos experimentos (observaciones) y tecnologías innovadoras. Esta mesa de trabajo es de este último tipo”.

Esta iniciativa permitirá investigaciones conjuntas entre estudiantes y postdoctorados de ambos países para desarrollar la próxima generación de procesadores digitales de señales para la astronomía. “Este es el tipo de cooperaciones que esperamos promover en nuestro Centro. Al reunir a científicos y estudiantes talentosos de Chile y China, apuntamos a lograr cosas notables. Además, es un testimonio del trabajo de calidad que realizan las instituciones de investigación como el DAS”, asegura Zhong.

En la actualidad tres estudiantes chilenos, dos de ingeniería y uno de doctorado, se encuentran realizando sus trabajos de tesis en este campo. Durante 2014 llegará el primer estudiante de China para trabajar en esta prometedora área, que puede no sólo tener aplicaciones en la astronomía, sino también en otros campos como reconocimiento de patrones, redes de comunicaciones y defensa.

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20140131 - Fuente: DAS    


     
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