FAST成功实现谱线——脉冲星同时观测模式(2018年)
望远镜时间是十分有限的重要资源。如何最大化观测效率是一个重要课题。The Commensal Radio Astronomy FAST Survey (CRAFTS:Li et al. 2018) 并行巡天的实现,首先通过接收机端应用优化的校准信号(Calibration Signal)算法 (使用更高频率的校准信号),使得谱线观测所需的周期性白噪声,不会影响周期性脉冲信号的观测。然后通过软、硬件均自主研发的天文数字终端平台CRANE (China Reconfigurable Analog-Digital backend: Zhang et al. 2016) ,实现高稳定性、高通用灵活性、多模式并行观测。由数字信号和模拟信号的配合和自动控制,完成通带选择。通过对FPGA上储存的数字变频系数的实时更新,实现对各个频段完整、灵活、高效的控制。这可以最大限度的配合望远镜和低噪音放大器,以及校准噪声源的噪音属性和频率属性,同时最少地造成信噪比损失,实现并行观测。
我们实现了包括不同带宽、多种频率分辨率和积分时间的谱线模式与相干/非相干消色散脉冲星观测模式的并行观测。除常规的数字后端模式外,针对更高的时间、频率分辨率需求,新科学目标等,FAST重点实验室也开展了相关的研究,这包括:超宽带模式(3GHz带宽);超高精度模式(百万通道);FRB实时探测后端和SETI 后端等都做了充分的预研和开发,并尝试了观测。使得FAST 实现更加完善的CRAFTS观测。
Li, D., Wang, Pei., Qian, Lei, et al.2018, “Considerations for a Multi-beam Multi-purpose Survey with FAST”, IEEE Microwave, Vol. 19, Issue 3, p112-119
Zhang, X., Yu, X., Duan, R., Li, D., Hao, J & Jin, C. 2016 “FAST Digital Backend and Algorithm Simulation for Broadband Million Channel Spectrometer”, Progress in Astronomy, 34, 2
图1 FAST成功实现谱线——脉冲星同时观测