Daten Auslesen

Aufbau der Datenaquisition (DAQ)

Roh-Datenformat

Die bei der Messung der integralen Signalintensität im 1420MHz-Band am Detektorausgang gesampelten Daten werden im AVR-ADC-Board zunächst in einem Ringpuffer einem gleitenden Mittel unterzogen. Jeweils ein über RS232 aquirierter Messwert ist also schon ein Mittel über eine (einstellbare) Puffergröße (16-32768) und somit auch mit einer Zeitkonstanten behaftet. Das acquire_ref-Macro legt diesen Messwert zusammen mit einem Zeitstempel im ASCII-Format ab. Zusätzlich werden die horizontalen und äquatorialen Koordinaten gespeichert sowie ein Flag, das angibt, ob das Signal der Antenne oder dem Referenzkanal entstammt (dieses Flag fehlt bei Aufruf des acquire-Macros):

Date	Time	ADC-Wert	Azimut	Elevation	RA	Dec	Controller-Temp.	Ref-Flag
	hh:mm:ss.	Counts	Grad	Grad	h	Grad	°C
2010/04/19	23:25:11.765235000	13287.5	175.2 45	15.4876	4.3297	32.5	15.8	0

Log-Datenformat

Daneben läuft ein weiterer, davon unabhängiger Prozess, der alle Sensorenwerte und andere periphere Daten in regelmäßigen Zeitabständen in einer Log-Datei speichern. Dazu gehören diverse Temperaturen, Spannungen, Ströme, andere Umweltsensoren und evtl. INDI-RT-spezifische Werte, wie Motorgeschwindigkeiten o.ä. aber auch Observablen des Steuerrechners, wie z.b. die aktuelle Präzision der ntp-gesteuerten Systemuhr. Die Identifikation und ggf. Korrelation zu den Hauptdaten erfolgt wieder durch Vergabe eines eindeutigen Zeitstempels. Bsp.:

 #date time temp1 temp2 windsensor IMot1 IMot2 U1 U2 U3 U4 ntp-err
 2010/04/19 23:25:11.765235000 28.5 43.1 15 0 3.5 11.8 5.1 24.6 0.25 2.3

DAQ - Anforderungen und Vorschläge

Einlesen über Serielle (USB-)-Schnittstelle

Serielle Schnittstellen sind jetzt Standard (?). Wobei die Wertetupel in jeweils einem Paket auf die Reise gehen sollten. - Automatisches Mounten auf das Soundsystem des PC ist zu vermeiden wegen zusätzlicher Latenzzeiten durch Buffer. --Ulli 15:00, 18. Sep. 2012 (UTC)

Systemtechnik und Zeitkonstanten

Verfahren bei zeitkonstanten Signalen

Vorbehaltlich einer grafischen Darstellung. Die Einzelschritte sind für eine rise time gerechnet, die eine Amplitude von 90% auf der Flanke ergibt [[1]]. Keine Totzeiten eingerechnet.

• analoge Tiefpassfilterung resp. Integration im Detektor: ${\tau }_{Det}$
  • 400ns für einen Anstieg von 10% auf 90% gem. Datenblatt AD8307

• zeit- und wertdiskrete Tiefpassfilterung im Analog-Digital-Konverter (ADC): ${\tau }_{ADC}$
  • Der ADC sampelt mit 20kHz, d.h. der Puffer ist in 50ms einmal durchgeschoben, je nach Firmware kann sich ein Faktor 2 oder gar 4 zu diesem Wert ergeben. Also 10...200ms

• zeit- und wertdiskrete Tiefpassfilterung (resp. Integration) per Software (precision:double): ${\tau }_{SW}$
  • (Beispiel). 50 Samples von 2,5 Dauer eines Timestamps, sind (hier) 75s

Die 0,9-Zeitkonstante ergibt sich hier zu $\sqrt{{\tau }_{Det}^2+{\tau }_{ADC}^2+{\tau }_{SW}^2}\approx 76s$. Es ist ersichtlich dass die Zeitkonstante via Suche nach dem rms-Minimum ganz überwiegend von der Software bestimmt wird.

• Der Schwenk zum nächsten Punkt dauert ebenfalls mehrere Sekunden, sind hier alles in allem 80s.

• Unterstellt man einmal, dass
  • die 5° breite "ideale" Keule mit 3dB Abfall in 1/5-Schritten noch akzeptable Werte bringt (sind 1°) und
  • ein 1h in RA / 15° in Dec grosses Feld interessiert, so wären
  • für diesen Scan 5h anzusetzen.
  • ideale Wetterbedingungen vorausgesetzt

• Abhängig von der Deklination der Quelle sind hier Zu- und Abschläge möglich. Horizontprobleme, Messungen unter 30° Elevation sind in der Regel wertlos oder nicht möglich.