Corrélateurs du Futur

Accepté Revue de l'électricité et de l'électronique (REE) 2012Le Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux (LAB) a contribué techniquement au projet ALMA à travers la conception de deux sous-systèmes de l'interféromètre : les convertisseurs analogiques numériques (CAN) et les bancs de filtres numériques. Les spécifications de ces deux sous-systèmes ont une incidence directe sur l'architecture du corrélateur, particulièrement les filtres numériques qui sont à l'origine des nombreux modes d'observation proposés et des performances spectrales de l'instrument. Par ses performances et sa prochaine ouverture à la communauté scientifique, le corrélateur ALMA est un corrélateur du futur, cependant des technologies plus avancées que celles mises en oeuvre pour sa conception sont d'ores et déjà disponibles. De nouveaux développements sont donc en cours au LAB afin de préparer la prochaine génération d'instrument

The SuperCam Instrument Suite on the Mars 2020 Rover: Science Objectives and Mast-Unit Description

On the NASA 2020 rover mission to Jezero crater, the remote determination of the texture, mineralogy and chemistry of rocks is essential to quickly and thoroughly characterize an area and to optimize the selection of samples for return to Earth. As part of the Perseverance payload, SuperCam is a suite of five techniques that provide critical and complementary observations via Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), Time-Resolved Raman and Luminescence (TRR/L), visible and near-infrared spectroscopy (VISIR), high-resolution color imaging (RMI), and acoustic recording (MIC). SuperCam operates at remote distances, primarily 2-7 m, while providing data at sub-mm to mm scales. We report on SuperCam's science objectives in the context of the Mars 2020 mission goals and ways the different techniques can address these questions. The instrument is made up of three separate subsystems: the Mast Unit is designed and built in France; the Body Unit is provided by the United States; the calibration target holder is contributed by Spain, and the targets themselves by the entire science team. This publication focuses on the design, development, and tests of the Mast Unit; companion papers describe the other units. The goal of this work is to provide an understanding of the technical choices made, the constraints that were imposed, and ultimately the validated performance of the flight model as it leaves Earth, and it will serve as the foundation for Mars operations and future processing of the data.In France was provided by the Centre National d'Etudes Spatiales (CNES). Human resources were provided in part by the Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) and universities. Funding was provided in the US by NASA's Mars Exploration Program. Some funding of data analyses at Los Alamos National Laboratory (LANL) was provided by laboratory-directed research and development funds

Digitization and DSP

Overview of the activities done in Bordeaux on digitization and DSP for upgrading the ALMA instrumen

Système de filtrage numérique pour le corrélateur de l'interferomètre ALMA

Le projet ALMA vise à construire un grand réseau interférométrique pour la radioastronomie en onde millimétrique et sub-millimétrique. Installés dans le désert d’Atacama (Chili) à 5000m d’altitude, les 64 antennes du réseau et les systèmes électroniques associés conféreront à cet interféromètre une sensibilité et une précision d’image uniques. Une architecture innovante a été adoptée pour le corrélateur qui permet la détection du signal radioastronomique. Le sous-système de filtrage numérique est au coeur de la souplesse et des performances du corrélateur parce qu’il offre des hautes résolutions spectrales dans divers modes d’observation. Au cours de la thèse, deux prototypes de filtrage numérique ont été développés et testés, puis diverses architectures ont été étudiées et comparées. L’architecture retenue intègre un module « oscillateur local – mélangeur » et repose sur une optimisation à deux étages de la fonction de filtrage. Cette architecture a été adoptée pour le corrélateur ALMA.The ALMA project is a large interferometric array for radio astronomy at millimeter and sub-millimeter wavelengths. The 64-antenna array which will operate in the Atacama desert (Chile) at an elevation of 5000m will make ALMA a unique instrument in terms of sensitivity and image precision. An innovative architecture has been selected for the correlator that performs the detection of radio astronomic signals. The digital filtering sub-system is at the heart of the correlator versatility and performances because it offers high spectral resolutions for different observing modes. During the thesis work, two digital filtering prototypes have been built and tested, then several architectures have been studied and compared. The selected architecture implements a “local oscillator – mixer” device and is based on an optimized 2-stage design of the filtering function. This architecture has been adopted for the ALMA correlator

Systéme de filtrage numérique pour le corrélateur de l'interféromètre ALMA

Le projet ALMA vise à construire un grand réseau interférométrique pour la radioastronomie en onde millimétrique et sub-millimétrique. Installés dans le désert d'Atacama (Chili) à 5000m d'altitude, les 64 antennes du réseau et les systèmes électroniques associés conféreront à cet interféromètre une sensibilité et une précision d'image uniques. Une architecture innovante a été adoptée pour le corrélateur qui permet la détection du signal radioastronomique. Le sous-système de filtrage numérique est au cœur de la souplesse et des performances du corrélateur parce qu'il offre des hautes résolutions spectrales dans divers modes d'observation. Au cours de la thèse, deux prototypes de filtrage numérique ont été développés et testés, puis diverses architectures ont été étudiées et comparées. L'architecture retenue intègre un module "oscillateur local mélangeur" et repose sur une optimisation à deux étages de la fonction de filtrage. Cette architecture a été adoptée pour le corrélateur ALMA.The ALMA project is a large interferometric array for radio astronomy at millimeter and sub-millimeter wavelengths. The 64-antenna array which will operate in the Atacama desert (Chile) at an elevation of 5000m will make ALMA a unique instrument in terms of sensitivity and image precision. An innovative architecture has been selected for the correlator that performs the detection of radio astronomic signals. The digital filtering sub-system is at the heart of the correlator versatility and performances because it offers high spectral resolutions for different observing modes. During the thesis work, two digital filtering prototypes have been built and tested, then several architectures have been studied and compared. The selected architecture implements a local oscillator mixer device and is based on an optimized 2-stage design of the filtering function. This architecture has been adopted for the ALMA correlator.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocBORDEAUX1-Observatoire (331672201) / SudocSudocFranceF

Malware and Ransomware Detection Models

Cybercrime is one of the major digital threats of this century. In particular, ransomware attacks have significantly increased, resulting in global damage costs of tens of billion dollars. In this paper, we train and test different Machine Learning and Deep Learning models for malware detection, malware classification and ransomware detection. We introduce a novel and flexible ransomware detection model that combines two optimized models. Our detection results on a limited dataset demonstrate good accuracy and F1 scores

La RadioAstronomie pour Tous

Le Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux (anciennement Observatoire de Bordeaux) est doté sur son site d'un radiotélescope Würzburg de 7.5m de diamètre, utilisé dans le domaine de la radioastronomie. Cet instrument, ancien radar de la deuxième guerre mondiale, a été utilisé à l'Observatoire de Bordeaux à partir des années 1960 pour des observations solaires routinières à la fréquence de 930MHz. Abandonné dans les années 1990, le radiotélescope est maintenant rénové et ouvert au grand public depuis Mai 2011. Un système électronique nouveau et un programme informatique développé en Python permettent de pointer l'antenne, de détecter et d'analyser le signal radio émis par les sources astronomiques. Une interface Web réalisée en PHP permet de faire le lien entre l'instrument et l'utilisateur sur internet. Chaque utilisateur peut réserver du temps d'observation pour mesurer l'émission radioélectrique de zones ou de sources à la fréquence de l'hydrogène atomique HI, soit 1420MHz. Un manuel d'utilisation est mis en ligne afin d'aider les utilisateurs à utiliser l'antenne et exploiter leurs données en utilisant le logiciel GILDAS. Un exemple didactique de cartographie de la galaxie est même mis à disposition pour permettre à des enseignants de réaliser un projet pédagogique. L'utilisation de ce radiotélescope permet ainsi de découvrir la radioastronomie, en observant depuis chez soi ou depuis une classe, d'appréhender des notions fondamentales comme les repères, les échelles, l'effet Doppler, la spectroscopie et acquérir les qualités nécessaires au traitement et à l'analyse d'une observation (rigueur, précision, esprit critique, bases mathématiques, rédaction). C'est aussi un moyen de découvrir les technologies et savoirs utilisés dans la Recherche

The new 3-satge, low dissipation digital filter of the ALMA correlator

ALMA Memo 579 (2008)The main goal of this study is to reduce the power dissipation of the 2-stage digital filter used in the ALMA Correlator system. This has been achieved by optimizing the number of FPGA logic elements used for the filter implementation. We have investigated the implementation of various structures based on the Cascaded Integrator Comb (CIC) filter in order to replace the present first filter stage, a 32-time demultiplexed input decimation filter. We conclude that a CIC filter cascaded with a quarter-band filter significantly improves the overall power dissipation and thus the FPGA thermal behaviour and reliability. This new design results in a significant improvement (nearly 25%) in the dissipation of each one of the ALMA filter cards