ISSN 1882-3440

NATIONAL INSTITUTE OF INFORMATION AND
COMMUNICATIONS RESEARCH LABORATORYCOMMUNICATIONS TECHNOLOGY

Serial No. 26

September 2005

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Receiver front-end

Reference Signal Distributer

H-maser
1-PPS

5 MHz

5 MHz

Mark 4 BBC

Signal Generator(Fluke)Monitor Output (USB)
1-PPS

10 MHzK5/VSSP(sampler and recorder)

Mark 4 Formatter

Mark 5A Recorder!` ·O9QSK?Æ¦Tq\;^KFeVZXL`NVY8`NZ*·XQoZ8eR¥¯IL^KUMP` ·XW\Z8yQSR8O9L K<T¿

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07:00UT 07:14UT

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Azimuth (deg.)

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2005.10.17 09:00JST

T0423 TOKAGE
950hPaT0423 TOKAGE
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2005.10.19 09:00JST

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950
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940
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289

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Kashima 34 - Usuda 64
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IRM:Image Rejection Mixier
LO:Local Oscillator

LO
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1

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0.6

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0.2
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-0.2

0

-0.4

X-bandS-band-0.5
Dec/3000:00

Dec/30
08:00

Dec/30
16:00

Dec/31
00:00

Dec/31

08:00-0.8
Jan/17
16:00

Jan/1800:00

Jan/1808:00

Jan/1816:00

Jan/19
00:00

-0.4
-0.6
-0.8

8

2.6

7.5

Amplitude (%)

2.8

2.4
2.2

X-bandS-band2-1.2
Jan/02
16:00

6

1.6

5

Dec/30
08:00

Dec/30
16:00

Dec/31
00:00

Dec/31
08:00

Jan/03
16:00

Jan/0400:00

Jan/04
08:00

14
12
10

D-pcalX-bandS-band8
64

4.5

M-pcalJan/03
08:00

16

6.5

5.5

Dec/30
00:00

Jan/0300:00

Time (UTC)

7

1.8

1.2
Dec/2916:00

X-bandS-band-1

Jan/1908:00

8.5

Amplitude (%)-0.2

Time (UTC)Time (UTC)

1.4

0

Amplitude (%)-1
Dec/2916:00

X-bandS-band-0.6

C-pcal

0.2

Pseudo Group Delay (nsec)

M-pcalPseudo Group Delay (nsec)

0.4

0.8

2.5

  

4
Jan/17
16:00

Jan/1800:00

Jan/1808:00

Jan/1816:00

Jan/1900:00

Jan/1908:00

X-bandS-bandC-pcal2
Jan/02
16:00

Jan/0300:00

Jan/03
08:00

Jan/03
16:00

Jan/0400:00

Jan/0408:00

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0-12.3 GHz

8180-8600 MHz

LPF

BPF

LNA Post
Amp  

Diplexer
A

E/O

IF
Amp

PLO

BPF

8080 MHzIF selector & Amp

8580-9080 MHz

Down converterA

Up converter

O/E

ATT Power meter

K4 VC

hp438A

BW:2 MHz

Output Amp

Observation room!` ·O9QSK0_VTx FyuR*;t[Y8`NZ*·XQSZXeR¥¯IL^K²KFQ¯«R8QPefZ8W\;K-efK;ZMPO9QSKFeVKFW#L§R¥¯ U¬°oZXW)Y}QSK;oKF`°È&`aW· MPdM;L KFeT¿.ymVrny{!µ=±«psrjr i tpstN±3p^nqy¶­kp{{|sylXmVt
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filter 8180-

100

filter 8580-

Use up

800
600

SEFD of 34-m antenna X-band

400
200
0
50
40
30
20
10
0
8100

Receiver output of hot load

8300

8500

8700

8900

9100

Sky frequency (MHz)!` ·XO9QoK'Æ¦T[J5MPdM O&²²#K«Q²ZXW)KFy n!qº¿p ec`NYY2y Kz²ZXW#¬KFy nIZXW)Y1È*`NY_KoR RXO9L ²\O9LmR°¯c^#R8LmyuR&ZY yuR8!KFQm²#Z8W\K«y R¥¯I¬°;ZXW)YV³`NY_K«Qb;ZXW)YVT
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SEFD (Jy)

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(K)

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IF (MHz)

Gain (dB)

20
30
20
10
0

220

420

620

820

1020

Post amp gain

8100

8300

8500

8700

8900

9100

Sky frequency (MHz)

Aattenuation ( B)

Sky freq. (MHz)
8080
0
-10
-20
-30

8280

8480

8680

8880

9080

9280

600

800

1000

1200

9080

9280

1000

1200

Diplexer attenuation

0

200

400

Intermidiate Frequency (MHz)Gain (dB)

8080
30
20
10

8280

Sky freq. (MHz)
8480
8680
8880

IF-Amp gain

0
0

200

400

600

800

Intermidiate Frequency (MHz)¿!` ·XO9Qo
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

Example:K5 4ch/2bit data stream
1byte

1byte

1byte
time

ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4
t=0

t=1

t=2

FFTs with exisiting library
1byte

1byte

1byte
time

1st FFT
for ch1

ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4
t=0

t=1

t=2

extract ch1
2bit -> floating-point conversion
t0

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

t10

FFT
input chFFT-input Floating-point arraytime

2nd FFT
for ch2

ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4
t=0

t=1

t=2

extract ch2
2bit -> floating-point conversion
t0

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

t10

FFT
input chRedundant memory access(In recent x86-CPU,a minimum unit of data transfer between L1cache and L2-cache is 64-byte.)

4-ch Parallel FFT method
1byte
Pararell
4-ch
FFT

1byte

1byte
time

ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4 ch1 ch2 ch3 ch4
t=0

t=1

t=2

4-ch pararell FFT
t0
t0
t0
t0
t1
t1
t1
t1
t2
t2
t2
t2
floating-point
ch1
ch2
ch3
ch4
ch1
ch2
ch3
ch4
ch1
ch2
ch3
ch4
input array
floating-point conversion with
1byte to 4 floating-points table
Sequential memory access !
float table[256][4]

FFT
input
ch

!` ·O9QSK0_VT§pbZXLZR8|;R8e²ZXQP` MFR8W oKFLv!KoKFWjL^K-ebO9y L`a¬MPLvQSK;Z8e ¿¿mJy `NFQSZ8QPd¡Z8W)Y}La^#KbK _` MPL`aW2·fy `NFQSZ8QPdVT¿c(9"¨EXk0y<np  mV|oy¥l y nqpky<t^r )y nqy  mVnnqpy{i^ qiy zmo|sXmoy

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450
FFTW

400

Multi-stream FFT

350

Mbps

300
250
200
150
100
50
0
10

100

1000

10000

100000FFT points!` ·XO9QSK'ÆdT¶zK«W\o^9eVZXQSt QSKPMPO9y LMUoKFLv!KoKFWjL^K-ebO9y L`a¬MPLvQSK;Z8e ¿¿mJy `NFQSZ8QPdZXW)Y¿¿¼J{O]^T¿' /  %&N)
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