FX型デジタル分光相関器
電波望遠鏡から送られてくるデータをデジタル変換した後に、高速フーリエ変換及び各データ間の相関演算を全てハードウェアにて行う。
具体的には、
電波望遠鏡の受信部で集められた電波は、高感度の受信素子にて電気信号へ変換される。
局所発振器との乗算によって目標となる周波数の電気信号を取り出す。これを検波という。
この電気信号を基にして複素デジタル変換を行う。この段階では、データ列はシリアルデータである。
デマルチプレクサによって、パラレルビットへ変換を行う。
パラレルビットに対して、データ順序の並べ替えを行う。これを直交変換という。
高速フーリエ変換演算を行う。ここで第一回目のパイプライン処理を行う。
データ順序の並べ替えを行う。
twiddle係数の乗算を行う。
高速フーリエ変換演算を行う。ここで第二回目のパイプライン演算を行う。 分りづらい知れないが、「5〜9」までの処理の結果は、離散フーリエ変換と同等になる。
個別にフーリエ変換されたデータは、個々に相関演算を行うためクロスバーネットワークを介して、相関演算部へ送られる。
相関演算部では、各データ間の「相関演算(積分を含む)」を行い、ホスト計算機へ送る。
演算処理の結果は、各周波数毎の「像データ(クロスパワースペクトル)」であるから、この結果を元にして「天体の電波写真」を合成する。
このうち「3〜11」までの処理を行う計算機が「FXデジタル型分光相関器」である。なお、「5〜9」までのプロセス及び「11」については並列化が容易に可能なため、大規模なVLBIシステムを構築する場合にも有効となる。
FXの名称の由来は、Fがフーリエ変換、Xが相互相関演算(eXchange Correlation Operation)を表す。フーリエ変換後に相関演算を行うのが特徴。逆の順番で演算を行うものはXF型相関器と呼ばれる。近年は、LSI技術の高度化やホスト計算機の性能向上によって、中間型のシステムも生まれてきており、単に「相関器」または「電波分光計」とする記事もある。
これらの装置によって、開口合成演算や分光測定の信頼性が高まることになった。具体的な成果としては、NMAのデータ処理時間が短縮され、東京天文台関係者だけによる占有観測所であった野辺山宇宙電波観測所が、共同利用観測施設として公開できるようになった事であると評価されている。