Traitement en temps réel des interférences radioélectriques sur une carte numérique de nouvelle génération : UNIBOARD

National audienceLes observations radioastronomiques sont de plus en plus perturbées par les signaux de télécommunications. Ce papier traite de la détection et de la suppression en temps réel des interférences radioélectriques causés par ces perturbations. D'une part, nous présentons l'architecture de la carte numérique UNIBOARD. Cette dernière est particulièrement dédiée au traitement intensif et en temps réel du signal radioastronomique. D'autre part, deux détecteurs d'interférences en cours d'implantation sur cette carte seront décrits. Le premier est un détecteur d'impulsions radar fondé sur des mesures robustes de la puissance. Le deuxième est un détecteur cyclostationnaire qui recherche des signatures statistiques spécifiques aux signaux de Télécommunications. Pour finir, nous analyserons différentes manières de gérer les échantillons qui ont été détectés comme pollués par les dits détecteurs

Rfi Mitigation Implementation For Pulsar Radioastronomy

International audienceThe observation of known pulsars (pulsar timing) or the search for new pulsars can be limited by radio frequency interference (RFI) generated by Telecommunications activity. In this paper we propose several RFI mitigation techniques to cope with impulsive and/or narrow band RFI. For pulsar timing, we have implemented, a pulse blanker and a cyclostationary blanker,both in real time. Exemple with real data are shown. For pulsar search, we propose a new approach which combines a hardware-efficient search method and some RFI mitigation capabilities. This method is based on a 2D FFT and Radon transform

Détection Aveugle de Pulses Géants : Implantation sur GPU

National audienceL'observation radio des Pulsars nécessite une instrumentation spécifique et des procédures de traitement du signal dédiées qui corrigent les effets de la dispersion induite par le milieu interstellaire. En outre, la qualité des observations peut être notablement dégradée par la présence d'interférences radioélectriques (RFI) d'origine anthropique. Ce papier présente l'instrumentation mise en place pour l'observation des pulsars à la Station de Radioastronomie de Nançay. Notamment, nous détaillerons une approche originale pour la détection automatique de pulses géants. Bien que moins sensible que l'approche classique consistant à balayer en temps différé l'espace des paramètres du pulsar potentiel, l'approche proposée se distingue par une efficacité d'implantation, une capacité de traitement en temps réel et une robustesse intrinsèque aux RFI. En outre, elle ne nécessite aucune connaissance préalable des paramètres du pulsar, ce qui autorise son utilisation pour la détection d'événements impulsionnels non répertoriés. Une implantation sur GPU est en cours de validation

Blind detection of giant pulses: GPU implementation

International audienceRadio astronomical pulsar observations require specific instrumentation and dedicated signal processing to cope with the dispersion caused by the interstellar medium. Moreover, the quality of observations can be limited by radio frequency interference (RFI) generated by Telecommunications activity. This article presents the innovative pulsar instrumentation based on graphical processing units (GPU) which has been designed at the Nançay Radio Astronomical Observatory. In addition, for giant pulsar search, we propose a new approach which combines a hardware-efficient search method and some RFI mitigation capabilities. Although this approach is less sensitive than the classical approach, its advantage is that no a priori information on the pulsar parameters is required. The validation of a GPU implementation is under way

RFI mitigation at Nanc¸ay Observatory: Impulsive Signal Processing

Radio astronomy has protected frequency bands for free observations. However, it is often necessary to observe outside of those sanctuaries. For example, it is the case for HI radio-sources with high red-shifts that are observed into radarallocated frequency bands. A radar pulse blanker based on statistical analysis has been implemented in a FPGA. Several tricks has made the implementation possible at a low hardware cost. Pulsar is another kind of impulsive signal which needs specific processing. In the proposed approach, the cyclostationarity is used to discriminate between radio-frequency interference (RFI) pulses and pulsar pulses

Détection d’évènements impulsionnels en environnement radioélectrique perturbé : application à l’observation des pulsars intermittents avec un système temps réel de traitement du signal

The work presented in this thesis is in the context of the intermittent impulsive event detection at Nançay Observatory. The pulsars are highly magnetized neutron stars in rapid rotation, which emit a radio beam scanning the space like a lighthouse. They are detectable with a specific instrumentation. In recent years, new classes of such pulsars were discovered. These pulsars with extreme features, especially with individual pulses more intense and irregular compared to the average, must be detected in real time in a disrupted radio environment because of telecommunication signals. This study presents some radio frequency interference (RFI) mitigation algorithms adapted to this context. Several methods are presented and compared. Among them, two were selected and compared using Monte Carlo simulations with a set of parameters to simulate the pulsar and a BPSK signal with power and different durations. In the case of researching new pulsars, an alternative method is proposed (SIPSFAR), combining research capacity in real time and robustness against RFI. It is based on 2D Fourier transform and the Radon transform. A theoretical comparative study has confronted and compared the sensitivity of this new method and the commonly method used by radio astronomers. SIPSFAR was implemented on a GPU GTX285 and tested on a large survey of the sky made at Nançay radio telescope. The results have led to a further statistical comparison from the actual data.Les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre de la détection d’évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l’espace comme la lentille d’un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d’interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles

Impulsive event detection in a disturbed radio environment : application to the observation of intermittent pulsars with real-time signal processing system

Les travaux présentés dans ce mémoire s’inscrivent dans le cadre de la détection d’évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l’espace comme la lentille d’un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d’interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles.The work presented in this thesis is in the context of the intermittent impulsive event detection at Nançay Observatory. The pulsars are highly magnetized neutron stars in rapid rotation, which emit a radio beam scanning the space like a lighthouse. They are detectable with a specific instrumentation. In recent years, new classes of such pulsars were discovered. These pulsars with extreme features, especially with individual pulses more intense and irregular compared to the average, must be detected in real time in a disrupted radio environment because of telecommunication signals. This study presents some radio frequency interference (RFI) mitigation algorithms adapted to this context. Several methods are presented and compared. Among them, two were selected and compared using Monte Carlo simulations with a set of parameters to simulate the pulsar and a BPSK signal with power and different durations. In the case of researching new pulsars, an alternative method is proposed (SIPSFAR), combining research capacity in real time and robustness against RFI. It is based on 2D Fourier transform and the Radon transform. A theoretical comparative study has confronted and compared the sensitivity of this new method and the commonly method used by radio astronomers. SIPSFAR was implemented on a GPU GTX285 and tested on a large survey of the sky made at Nançay radio telescope. The results have led to a further statistical comparison from the actual data

Détection d'évènements impulsionnels en environnement radioélectrique perturbé (application à l'observation des pulsars intermittents avec un système temps réel de traitement du signal)

Les travaux présentés dans ce mémoire s inscrivent dans le cadre de la détection d évènements impulsionnels intermittents en provenance de pulsars. Ces objets astrophysiques sont des étoiles à neutrons hautement magnétisées en rotation rapide, qui émettent un faisceau radio balayant l espace comme la lentille d un phare. Ils sont détectables grâce à une instrumentation spécifique. Depuis quelques années, on a découvert de nouvelles catégories de ces pulsars, aux caractéristiques extrêmes, avec en particulier des impulsions individuelles plus intenses et irrégulières comparé à la moyenne. Il faut pouvoir les détecter en temps réel dans un environnement radio perturbé à cause des signaux de télécommunications. Cette étude propose des algorithmes de traitement d interférences radio fréquence (RFI) adaptés à ce contexte. Plusieurs méthodes de traitement de RFI sont présentées et comparées. Parmi elles, deux ont été retenues et comparées au moyen de simulations Monte Carlo, avec un jeu de paramètres simulant le pulsar et un signal BPSK avec des puissances et des durées différentes. Pour la recherche de nouveaux pulsars, une méthode alternative est proposée (SIPSFAR), combinant capacité de recherche en temps réel et robustesse contre les RFI. Elle est basée sur la transformée de Fourier 2D et la transformée de Radon. Une étude comparative théorique a permis de confronter et comparer la sensibilité de cette nouvelle méthode avec celle communément utilisée par les radioastronomes. La méthode a été implantée sur un GPU GTX285 et testée sur un grand relevé du ciel effectué au radiotélescope de Nançay. Les résultats obtenus ont donné lieu à une comparaison statistique complémentaire à partir de données réelles.The work presented in this thesis is in the context of the intermittent impulsive event detection at Nançay Observatory. The pulsars are highly magnetized neutron stars in rapid rotation, which emit a radio beam scanning the space like a lighthouse. They are detectable with a specific instrumentation. In recent years, new classes of such pulsars were discovered. These pulsars with extreme features, especially with individual pulses more intense and irregular compared to the average, must be detected in real time in a disrupted radio environment because of telecommunication signals. This study presents some radio frequency interference (RFI) mitigation algorithms adapted to this context. Several methods are presented and compared. Among them, two were selected and compared using Monte Carlo simulations with a set of parameters to simulate the pulsar and a BPSK signal with power and different durations. In the case of researching new pulsars, an alternative method is proposed (SIPSFAR), combining research capacity in real time and robustness against RFI. It is based on 2D Fourier transform and the Radon transform. A theoretical comparative study has confronted and compared the sensitivity of this new method and the commonly method used by radio astronomers. SIPSFAR was implemented on a GPU GTX285 and tested on a large survey of the sky made at Nançay radio telescope. The results have led to a further statistical comparison from the actual data.ORLEANS-SCD-Bib. electronique (452349901) / SudocSudocFranceF

RFI mitigation at Nancay Observatory: Impulsive Signal Processing

International audienceThe observation of known pulsars (pulsar timing) or the search for new pulsars can be limited by radio frequency interference (RFI) generated by Telecommunication activity. In this paper, we propose several RFI mitigation techniques to cope with impulsive and/or narrow band RFI. For pulsar timing, we have implemented, a pulse blanker and a cyclostationary blanker, both in real time. For pulsar search, we propose a new approach which combines a hardware-efficient search method and some RFI mitigation capabilities. This method is based on a 2D FFT and Radon transform