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: cyclostationary criterion

Radio astronomical observations are increasingly corrupted by radio frequency interferences. Thus, real- time ltering algorithms are becoming essential. One approach is to use a speci c time property of the Telecoms signals : the cyclostationarity. This property can be exploited for detection purpose or ltering purpose. In par- ticular, new generations of radio telescopes will be based on antenna arrays providing the possibility of applying spatial ltering techniques. In this paper, we compare the performance between classical approaches based on power statistics and cyclic approaches. This comparison is done through simulations on synthetic data and through simulations on real data acquired with the new generation low frequency array radio telescope, LOFAR

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

Restauration de sources radioastronomiques en milieu radioélectrique hostile : Implantation de détecteurs temps réel sur des spectres dynamiques.

The Universe is mostly studied thanks to electromagnetic waves.Radioastronomy studies the radio band of the spectrum and therefore must look beyond its protected bands. Thus, sources have to be observed in bands where radiocommunication emissions are often both near and powerful.This PhD thesis aimed at both developing and implementing real time digital processing methods. Such methods intend to mitigate surrounding interferences in order to restore natural radiosources. Instrumental limitations include single antenna observations without any a priori knowledge about interferers.The keystone of all processings is an acurate estimation of the meanfor a chi2-distribution based set of data partly corrupted by outlayervalues. The various algorithms we used, ran on a test bench elaborated at Nançay. It consists of a high-dynamic multi-instruments digital receiver that is highly reconfigurable.Both OH sources in Iridium frequency band and HI sources located inground based radar frequency bands are now available to radioastronomy observations. Sun and Jupiter daily recordings are now of much better quality. A particular algorithm has been developped in order to detect brief events (Les travaux de cette thèse ont eu pour but de développer et d'implanter des méthodes temps réel de traitements numériques visant à atténuer les interférences ambiantes afin de restaurer les radiosources naturelles lors d'observation avec une antenne unique sans informations a priori.Le cœur de ces traitements est basé sur l'estimation de la moyenne d'un échantillon suivant une loi du Khi-2 en présence de points aberrants.Un récepteur numérique multi-instruments à grande dynamique élaboré à la station de radioastronomie de Nançay a servi de banc de test à ces divers algorithmes.La bande corrompue par Iridium est maintenant observable et les sources HI situées dans la bande allouée aux radars sont de nouveauaccessibles. Les observations du Soleil et de Jupiter effectuées enbande décamétrique sont maintenant de bien meilleure qualité.Un algorithme a été développé pour configurer le récepteur en tant que détecteur et enregistreur rapide d'évènements très brefs (<100 ms) en milieu parasité. Il est aujourd'hui utilisé pour l'enregistrement de structures fines Joviennes

Restauration de sources radioastronomiques en milieu radioélectrique hostile : Implantation de détecteurs temps réel sur des spectres dynamiques.

The Universe is mostly studied thanks to electromagnetic waves.Radioastronomy studies the radio band of the spectrum and therefore must look beyond its protected bands. Thus, sources have to be observed in bands where radiocommunication emissions are often both near and powerful.This PhD thesis aimed at both developing and implementing real time digital processing methods. Such methods intend to mitigate surrounding interferences in order to restore natural radiosources. Instrumental limitations include single antenna observations without any a priori knowledge about interferers.The keystone of all processings is an acurate estimation of the meanfor a chi2-distribution based set of data partly corrupted by outlayervalues. The various algorithms we used, ran on a test bench elaborated at Nançay. It consists of a high-dynamic multi-instruments digital receiver that is highly reconfigurable.Both OH sources in Iridium frequency band and HI sources located inground based radar frequency bands are now available to radioastronomy observations. Sun and Jupiter daily recordings are now of much better quality. A particular algorithm has been developped in order to detect brief events (Les travaux de cette thèse ont eu pour but de développer et d'implanter des méthodes temps réel de traitements numériques visant à atténuer les interférences ambiantes afin de restaurer les radiosources naturelles lors d'observation avec une antenne unique sans informations a priori.Le cœur de ces traitements est basé sur l'estimation de la moyenne d'un échantillon suivant une loi du Khi-2 en présence de points aberrants.Un récepteur numérique multi-instruments à grande dynamique élaboré à la station de radioastronomie de Nançay a servi de banc de test à ces divers algorithmes.La bande corrompue par Iridium est maintenant observable et les sources HI situées dans la bande allouée aux radars sont de nouveauaccessibles. Les observations du Soleil et de Jupiter effectuées enbande décamétrique sont maintenant de bien meilleure qualité.Un algorithme a été développé pour configurer le récepteur en tant que détecteur et enregistreur rapide d'évènements très brefs (<100 ms) en milieu parasité. Il est aujourd'hui utilisé pour l'enregistrement de structures fines Joviennes