Current status of Mizsawa Correlation centerandDevelopment

Tomoaki Oyama
2015/09/24
VERA-UM1

Mizsawa Correlation Center•Correlation Center was moved
from Mitaka to Mizsawa in April 2015.

•FX-Software correlator (Gico3 + softcos)•The number of total core is about 200
There are 30 servers.

•Playback : OCTADISK, OCTADISK2, VSREC, K5VSI, Mark5B（Available for VDIF format or raw data ）•Correlation mode––––Several stations 2-16
FFT points : 0.1K – 4M
Input data rate : 0.1 - 8 Gbps
Output rate: 1 – 8 Gbps(depend on recording rate , FFT points and stations)2

Mizsawa Correlation CenterDigitalFilterServerFor 1Gbps

Server roomServerFor
2-8Gbps3

Mizsawa Correlation Center

OCTADISK(Recording)

OCTADISK(Playing)

VSREC(8Gbps)

Playback, Recorder4

Mizsawa Correlation Center

AOC ROOM

5Operation• All 1Gbps observations– Recording : OCTADISK– Correlation : Software correlation• ALL 2-12 Gbps observations– Recording : VSREC(VDIF Software recording system) at VERAOCTADISK at NRO45m, YMG, HIT
K5VSI and VSREC at Usuda, Mitaka COR Center– Correlation : Software correlation• AOC＋Antenna（20m）＋Correlation– Leader 1, sub leader 1, operator 5 +2(dev)6

ソフト相関器処理実績
Softcorr

FITS配布

1 Gbps（2014/10～）140測地（KVN+VERA）含む

98%

4(2) Gbps（2014/10～）

60（32,5）

JVN 32 obs、NRO45

90%

8 Gbps（2014/10～）

3

100%

12 Gbps（2014/10～）

2090%

1 Gbps： Methanol、Orion-KL、GCR、Cont-pair
4（2）Gbps ： Methanol、 Orion-KL、GCR、Cont-pair、SiO Multi、JVN-OCTAVE
8 Gbps： Cont-Survey、SgrA
12 Gbps： Cont –Sruvey（NLSｙ1、TeV）、Sgr A＞2Gbpsの観測の90%は通常のプロジェクト観測に相乗り
7立ち上げ、評価活動• ソフトウエア– 遅延追尾再計算、New fitsgen、広帯域観測（JVN)対応 by 寺家、永山– VEDAへのパス整備、評価 by 山内– バグ対応、比較評価実施中 by 永山、山内、寺家• 位相補償解析比較中（2-200μのづれ） by 松本、山内• グローバルFS（AIPS）後のSNR劣化調査（5-10%）• Softcosアプリ計算にバグ（系数が2重にかかる）• New Fitsgen VS VERAFITS 、10-100μの位置づれ→時刻タグづれ by 永山– 両偏波機能評価中• ハードウエア– Digital Filter , Copy system– 光結合VLBI

8

Verification using VEDA
imaging

Peak Intensity
0.539Jy/beam

Tape > Mitaka-FX

Peak Intensity
0.539Jy/beam

Tape > Soft corr
9Verification using VEDAAmplitude

Tape > Mitaka-FX

Tape > Soft corr
10Verification using VEDA
SNR（Global Fringe Search）

Tape > Mitaka-FX

Tape > Soft corr
11

Verification
Astrometric accuracy•VEDA（局位置ver1404trf08）222ch(1) 7.163 km/s
データ
計算機
1_Peak Jy/beam
1_X (mas)
1_Y (mas)
1_S/N
1_coher
1_f_area

テープ相関
ソフト相関veracos
anam01
veracr5
anam01
veracr5
21599.902 21633.371
21822.039
21845.107
51.56051.55451.55751.552-101.346-101.347-101.343-101.344
125.14125.34123.45
123.58
0.59
0.59
0.59
0.59
1.83
1.83
1.83
1.83

•AIPS（局位置14A）393ch(1) 7.31393 km/s
データ

テープ相関
center

1_Peak Jy/beam
1_Integral Jy
1_X (mas)
1_Y (mas)

ソフト相関veracos+/-errcenter+/-err

3.9386E+03
5.7867E+03
49.795

2.09E+02
4.72E+02
0.041

4.7119E+03
6.0203E+03
49.819-93.0640.034-93.069

1.96E+02
4.02E+02
0.027
0.025 12

Verification
Astrometric accuracy•VEDA（局位置ver1404trf08）222ch(2) 7.163 km/s
データ
計算機
2_Peak Jy/beam
2_X (mas)
2_Y (mas)
2_S/N
2_coher
2_f_area

テープ相関
ソフト相関veracos
anam01 veracr5anam01
veracr57005.1576917.432
6932.844
6840.691
41.42041.42041.38741.38677.14277.14177.14577.144
53.72
53.05
51.81
51.12
0.17
0.17
0.17
0.17
4.38
4.43
4.39
4.46

•AIPS（局位置14A）393ch(2) 7.31393 km/s
データ
2_Peak Jy/beam
2_Integral Jy
2_X (mas)
2_Y (mas)

テープ相関
ソフト相関veracos
center+/-err
center+/-err
2.8401E+03
2.14E+02
3.6471E+03
2.02E+02
8.8334E+03
8.52E+02
7.7976E+03
6.02E+02
41.4820.127
41.1830.066
68.3930.088
68.568
0.048
13

開発
• 相関器（計算機更新）– GPU化(エンジン部）• 高速化– 2Gbps、256k、7 station、１秒データ処理に20秒→2秒（10倍の速度向上）– 広帯域観測処理（8-16Gbps、4局処理）、20-40秒• リアルタイム処理– 光結合VLBI(水沢ー岐阜）（光結合相関器OCTACORリプレース）
Zero baseline干渉計実験（10m-20m）– 位相較正検出装置（広帯域2GHz帯域）– SKAへの応用
14

開発G活動• 広帯域化（A/Dリプレース）– OCTAD（超高速RFダイレクトA/D導入）• IF帯（5-7GHz）を直接A/D、DBBC出力（16～1024MHz、複数St）
16Gbps（A,B or 両偏波）
• 全体システム検討中（多周波受信、両偏波等）• 水沢局（2015年、10～11月）
入来、小笠原局（2016年度）– OCTADISK2• 8～16Gbps、 記録、再生（via OCTAVIA、for KJJVC）• 両偏波化（萩原科研費）– K,Q ：水沢、入来局– DC2台制作（2015）、導入（2016)15

Evaluation of OCTAD with DBBC

OCTAD RF Direct A/D DBBC out
Cross spectrum、512MHz, W49N

ADS1K auto spectrum、512MHz, W49N

OCTAD RF Direct A/D DBBC out
Auto spectrum、512MHz, W49N

OCTAD RF Direct A/D DBBC out
Cross spectrum、512MHz, CygA

2015 8/17
岩手大3年生、山口M117

Summary• 水沢相関局運用開始• 1Gbps定常観測→ディスク記録、ソフト相関処理へ移行• JVN広帯域（2Gbps）→ディスク記録、ソフト相関処理へ移行• 性能評価、拡張機能（両偏波）評価実施中• OCTADの導入、両偏波化

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