Particle correlators for a sounding rocket experiment
Sonda roketi deneyi için parçacık korelatörleri
- Tez No: 872397
- Danışmanlar: PROF. DR. PAUL GOUGH
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1993
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Unıversıty Of Sussex
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Telekomünikasyon - Sinyal İşleme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu projenin ana amacı, PULSAUR 2 sounding roketi için elektronların dalga-parçacık etkileşimleri sonucunda meydana gelen modülasyonları ölçen bir parçacık korelatörü tasarlamaktır. Deney, hızlı veri toplama, yerleşik gerçek zamanlı veri ön işleme ve ardından korelogramların yer istasyonlarına iletilmesini gerektirir. Modülasyon frekanslarının ölçümleri, sırasıyla otokorelasyon fonksiyonları ve kümelenme teknikleri gerçekleştiren düşük frekans (LF) ve yüksek frekans (HF) korelatörü adı verilen iki farklı türde korelatör tarafından yapılır. Bunun nedeni, ilgilenen sinyallerin genellikle geniş bir frekans aralığında değişmesi ve yüksek frekansta otokorelasyon cihazlarının yetersiz olmasıdır. Konvansiyonel, yer tabanlı karşıtlarının aksine, uzayda kullanılan uygulamalar bir dizi sistem kısıtlaması ile karşılaşır; bunlar arasında güç, hacim, kütle ve ısı dağılımı gibi kısıtlamalar bulunur ve bu kısıtlamalar hoş olmayan ve uzak bir ortamda ele alınmalıdır. Testler, bu kısıtlamaları ihlal etmeden parçacık korelatörlerinin gerektirdiği tüm görevleri yerine getirmek için 20 MHz hızında çalışan üç T222 transputer kullanılacağını göstermiştir. LF korelatörlerinden her biri ayrı bir T222 transputer tarafından kontrol edilir. Üçüncü gömülü T222 transputer, iki HF korelatörü için veri işlemesi yapar ve ayrıca işlenmiş veri çerçevelerinin telemetri ünitesine (1220,7 bayt/sn.) aktarımını gerçekleştirir. Ayrıca, üretilen korelogramlar, yer analizcisine önemli modülasyonların kolayca ayrılabilmesi için gerçek zamanlı olarak yapay sinir ağı (ANN) kullanılarak ön işleme tabi tutulur. ANN, önceden eğitilmiş bir Hamming ağıdır ve gömülü uzay enstrüman işlemcisi için ideal bir çözüm olmuştur. PULSAUR 2 sonda roketi için tasarlanan yerleşik parçacık korelatörü ayrıntılı olarak anlatılmakta ve bilgisayar ile donanım simülasyon çalışmalarıyla test edilen performansı da sunulmaktadır. Bu tezde, örnekleme alanında iki çevrimden daha kısa süren modülasyonların otokorelasyon fonksiyonlarının, örneklenen olgunun ortalama değeri çıkarılmadığı takdirde, beklenen kosinüs şeklini sağlamayabileceği gösterilmiştir. HF modülasyonlarını ölçen demetleyicilerin elektronik ölü süresi önemli ölçüde azaltılmış ve bu sayede ilgili elektron spektrometresi tarafından üretilen darbeler kadar kısa olan elektron ayrışmalarının ölçümleri başarıyla gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The main purpose of this project is to design a particle correlator measuring the modulations of electrons occurring as a result of wave-particle interactions for the PULSAUR 2 sounding rocket. The experiment requires fast data collection, on-board real-time data pre-processing and subsequent transmission of correlograms to the ground stations. Measurements of modulation frequencies are handled by two different types of correlator called low frequency (LF) and high frequency (HF) correlators, performing autocorrelation functions and bunching techniques, respectively. This is due to the fact that the signals of interest usually vary in frequency over a relatively wide range and the insufficiency of the autocorrelators at high frequencies. Unlike its conventional, ground-based counterparts, space borne applications deal with a number of system constraints, such as power, volume, mass and heat dissipation in an unpleasant and remote environment. Tests indicated that three T222 transputers running at 20 MHz will be used to perform all the tasks required by the particle correlators without violating these constraints. Each one of the LF correlators is controlled by a separate T222 transputer. The third embedded T222 transputer processes data for the two HF correlators and also handles the transfer of processed data frames to the telemetry unit (at 1220.7 bytes/sec.). In addition, generated correlograms are pre-processed in real-time by means of an artificial neural network (ANN) to aid the data analyst on the ground so that the significant modulations can be easily separated. The ANN is a pre-trained hamming network and was ideal for embedded space instrument processor. The on-board particle correlator designed for the PULSAUR 2 sounding rocket is described in detail and its performance, tested by computer and hardware simulation studies, is also given. It is shown in this thesis that autocorrelation functions of modulations having less than a duration of two cycles in the sampling space may not provide the expected cosine shape if the average value of the sampled phenomena is not removed. The electronics dead time of bunchers measuring HF modulations was substantially reduced, and so measurements of electron separations as short as the pulses generated by the related electron spectrometer were successfully made.
Benzer Tezler
- Tabakalar arası çiftlenme ve kuantum faz dalgalanmalarının josephson-bağlı tabakalı süper iletkenlerin fiziksel özelliklerine etkisi
Başlık çevirisi yok
METİN HÜNER
Doktora
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENVER NAKHMEDOV
- Drag force correlations and effect of charged particles on drag force for particle-laden flows
Parçacık yüklü akışlarda sürükleme kuvveti bağıntıları ve yüklü parçacıkların sürükleme kuvvetine etkisi
GİZEM ÖZLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA DEMIRCIOGLU
DR. HOLGER GROSSHANS
- The Mechanistic evaluation of rigid and flexible pavements: A case study for Nato airports
Başlık çevirisi yok
MEHMET ERTUĞRUL BOSTANCI
- Tutuklanmış A. niger ile sitrik asit üretiminin gerçekleştiği üç fazlı dolgulu kolon biyoreaktörün modellenmesi
Modeling of a three phase bioreactor with packed immobilized A. niger for the production of citric acid
EMİNE BAYRAKTAR
Doktora
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜLKÜ MEHMETOĞLU