• 천문학논총
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• 제31권2호
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• pp.11-19
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• 2016

This paper presents the results of test observations toward a point source, 4C39.25, for observation modes with various bandwidths and numbers of IF streams in order to examine a reliability of the Daejeon hardware correlator performance for correlating VLBI (Very Long Baseline Interferometry) data obtained with the several observation modes of the KVN (Korean VLBI Network). We used a DiFX software correlator (DiFX) as a reference, for investigating the output visibilities from the Daejeon corelator. It is found that the band shapes of the output visibilities from two correlators are similar to each other and the correlated flux density for each baseline obtained from the Daejeon hardware correlator is lower by 3 - 7% than that from the DiFX. The flux difference is attributed to the limitation of FPGA resources and the difference of fringe rotation algorithm of the Daejeon hardware correlator. The conversion factor, 0.93 ~ 0.97, is proposed for future correlation with the Daejeon hardware correlator.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.55-63
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• 2014

본 논문에서는 대전상관기의 상관결과를 고속으로 저장하기 위한 데이터아카이브 시스템의 성능시험에 대해 기술한다. 대전상관기는 다양한 관측모드를 지원하고 있는데, 이 관측모드 중에서 적분시간에 따라 상관기로부터 출력되는 상관결과의 속도에 영향을 받는다. 대전상관기의 상관결과를 가장 빠른 속도로 출력하는 것은 최대 1.4GB/s를 출력하며, C1 관측모드일 경우 25.6ms의 상관적분인 경우이다. 본 연구에서는 대전상관기의 핵심부분인 VLBI상관서브시스템(VLBI Correlation Subsystem)과 4개의 광케이블로 연결되어 상관결과를 저장하는 데이터아카이브 시스템의 성능시험을 수행하였다. 데이터아카이브 시스템은 본 연구를 위해 2개 회사의 제품을 선정하여 벤치마크테스트(Benchmark Test)를 진행하였다. 본 논문에서는 벤치마크테스트를 위해 개발한 VCS의 상관출력 파일 생성 프로그램과 시험결과에 대해 기술한다.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.54.1-54.1
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• 2015

We report results of investigation of amplitude calibration for very long baseline interferometry (VLBI) observations with Korean VLBI Network (KVN). Amplitude correction factors are estimated based on comparison of KVN observations at 22 GHz correlated by Daejeon hardware correlator and DiFX software correlator in Korea Astronomy and Space Science Institue (KASI) with Very Long Baseline Array (VLBA) observations at 22 GHz by DiFX software correlator in National Radio Astronomy Observatory (NRAO). We used the observations for compact radio sources, 3C 454.3 and NRAO 512 which are almost unresolved for baselines in a range of 350-477 km. VLBA visibility data of the sources observed with similar baselines as KVN are selected, fringe-fitted, calibrated, and compared in their amplitudes. We found that visibility amplitudes of KVN observations should be corrected by factors of 1.14 and 1.40 when correlated by DiFX and Daejeon correlators, respectively. These correction factors are attributed to the combination of two steps of 2-bit quantization in KVN observing systems and characteristics of Daejeon correlator.

• 천문학회지
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• 제48권2호
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• pp.125-137
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• 2015

We report results of the performance evaluation of a new hardware correlator in Korea, the Daejeon correlator, developed by the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) and the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). We conduct Very Long Baseline Interferometry (VLBI) observations at 22 GHz with the Korean VLBI Network (KVN) in Korea and the VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA) in Japan, and correlated the aquired data with the Daejeon correlator. For evaluating the performance of the new hardware correlator, we compare the correlation outputs from the Daejeon correlator for KVN observations with those from a software correlator, the Distributed FX (DiFX). We investigate the correlated flux densities and brightness distributions of extragalactic compact radio sources. The comparison of the two correlator outputs shows that they are consistent with each other within < 8%, which is comparable with the amplitude calibration uncertainties of KVN observations at 22 GHz. We also find that the 8% difference in flux density is caused mainly by (a) the difference in the way of fringe phase tracking between the DiFX software correlator and the Daejeon hardware correlator, and (b) an unusual pattern (a double-layer pattern) of the amplitude correlation output from the Daejeon correlator. The visibility amplitude loss by the double-layer pattern is as small as 3%. We conclude that the new hardware correlator produces reasonable correlation outputs for continuum observations, which are consistent with the outputs from the DiFX software correlator.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.53-60
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• 2016

본 논문에서는 대전상관기의 전체 성능을 달성하기 위해 새로운 방식의 상관자료 수집장치의 구축과 시험결과에 대해 소개한다. 최근 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network, KVN)의 최대 관측규격인 8Gbps 속도의 관측이 수행되고 있으며, 대전상관기를 이용한 상관처리도 요구되고 있기 때문에 노후 장치를 대체하여 최대 상관처리 속도에 대응하기 위한 새로운 상관자료 수집장치의 도입이 필요하게 되었다. 대전상관기의 최대 상관결과 출력속도는 25.6ms 적분시간에 대해 초당 1.4GB/sec이다. 기존에 도입한 상관자료 수집장치는 대전상관기의 최대 상관출력 속도에 대응하지 못해 출력속도를 1/4로 제한하여 활용되었다. 즉, 대전상관기의 입력포트 4개 중에 관측속도 1Gbps에만 대응하도록 3개의 입력은 제한하였다. 이번에 도입한 장치는 스토리지 시스템에서 활용되고 있는 여러 최신의 기술 중에서 Gluster 파일 시스템을 사용하고 있으며, 대전상관기의 최대 출력속도인 1.4GB/sec를 만족하는 시험에서 광 출력 4개에 대해 각각 350MB/sec, 총 1.4GB/sec의 결과를 얻었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.68-76
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• 2018

본 논문에서는 대전상관기의 다중 편파 관측데이터의 상관처리 방법에 대해 기술한다. VLBI 관측에는 천체의 종류에 따라 단일 또는 다중 편파 관측이 있는데, 천체의 특성을 잘 관찰하기 위해 편파관측을 수행한다. 그리고 천체를 관측하는 동안 관측장치에 포함된 지연값과 천체의 변동원인을 확인하기 위해서도 편파관측을 수행한다. 대전상관기의 편파관측 데이터의 상관처리는 각 안테나 유닛에 입력되는 데이터를 출력하는 동기재생처리장치의 OCTAVIA에서 출력비트 선택 기능을 활용하여 비트를 변환하고, 이때 데이터 스트림(Stream)의 순서가 변경되며, 대전상관기의 입력은 기존의 스트림 번호는 동일하게 설정하여 상관처리를 수행하면 편파상관처리를 할 수 있는 구성을 제안하였다. 편파상관처리를 위해 관측한 시험데이터를 대상으로 상관처리를 수행하였으며, 본 연구에서 제안한 대전상관기의 편파상관처리 방법이 유효하게 동작하고 있음을 실험을 통하여 확인하였다.

• 천문학회지
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• 제48권5호
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• pp.229-236
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• 2015

We report results of investigation of amplitude calibration for very long baseline interferometry (VLBI) observations with Korean VLBI Network (KVN). Amplitude correction factors are estimated based on comparison of KVN observations at 22 GHz correlated by Daejeon hardware correlator and DiFX software correlator in Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) with Very Long Baseline Array (VLBA) observations at 22 GHz by DiFX software correlator in National Radio Astronomy Observatory (NRAO). We used the observations for compact radio sources, 3C 454.3, NRAO 512, OJ 287, BL Lac, 3C 279, 1633+382, and 1510–089, which are almost unresolved for baselines in a range of 350-477 km. Visibility data of the sources obtained with similar baselines at KVN and VLBA are selected, fringe-fitted, calibrated, and compared for their amplitudes. We find that visibility amplitudes of KVN observations should be corrected by factors of 1.10 and 1.35 when correlated by DiFX and Daejeon correlators, respectively. These correction factors are attributed to the combination of two steps of 2-bit quantization in KVN observing systems and characteristics of Daejeon correlator.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.162-167
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• 2015

본 논문에서는 한일상관센터에서 운영하고 있는 대전상관기의 복층패턴에 대한 원인과 문제 해결에 대해 기술한다. 대전상관기의 상관결과에서 입력신호의 전력파워가 잡음에 묻힐 정도로 작은 경우에는 잘 보이지 않지만, 전력파워가 큰 경우 입력신호에 특정한 패턴을 가진 신호가 출현하는 문제가 보고되었다. 이는 관측데이터의 상관결과와 소프트웨어 상관기와 비교하여 AIPS 소프트웨어에서 분석할 때 관측결과의 천체신호 진폭이득에는 3% 정도의 영향을 미치고 있음이 확인되었다. 따라서 복층패턴의 문제를 해결하기 위해 주기적으로 발견되는 복층패턴의 원인으로 상관기의 데이터 입력과 직렬화를 담당하는 모듈에서 메모리 관리 영역에 문제가 있음을 발견하였다. 즉, 직렬화 모듈에서 데이터를 직렬화할 때 할당된 각 메모리 영역의 데이터가 반복적으로 읽혀져 직렬화되면서 중복된 데이터가 마지막으로 할당된 메모리의 데이터와 중첩이 되면서 발생하는 것이다. 따라서 직렬화 모듈의 메모리 관련 영역의 FPGA 프로그램을 수정하여 문제를 해결하여, 정상적인 상관결과가 출력되는 것을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.255-260
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• 2013

본 논문에서는 대전상관기의 상관결과 정밀도 향상을 위해 FFT 모듈의 유효비트 확장에 관해 고찰한다. FPGA를 기반으로 하는 대전상관기는 데이터처리의 고속화를 위해 FFT 연산을 고정소수점으로 구현하였다. 그러나 상관결과에서 연산비트의 부족으로 인해 대역폭의 낮은 주파수 영역에서 위상의 0도 집중현상이 발생하고 있다. 이 현상은 관측천체를 분석할 때 위상 집중현상을 제외시키기 때문에 데이터 손실과 같은 효과를 주어 상관결과의 정밀도에 영향을 주고 있다. 따라서 상관결과의 정밀도 향상을 위해 FPGA의 주어진 리소스 범위 내에서 기존 FFT 모듈의 16비트 연산보다 비트수를 확장할 수 있는지에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 사용한 FPGA 리소스 범위 내에서 FFT 모듈의 유효비트 수는 확장할 수 있으며, FFT 모듈의 20-bit 연산비트가 실험결과의 비교를 통하여 상관결과의 정밀도를 향상시키는데 유효한 것으로 확인되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.176-182
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• 2014

본 논문에서는 대전상관기의 전처리를 위한 광역 프린지 탐색 소프트웨어 개발에 대해 기술한다. VLBI 관측의 경우 전파망원경에 의해 천체를 잘 관측하였는지 확인하기 위해 관측자는 관측일정에서 잘 알려져 있는 전파세기가 강하고 밝은 천체(포인터 소스, 참조천체)를 목적천체와 함께 관측을 수행한다. 상관기는 참조천체를 대상으로 상관 프린지가 잘 검출되는지 확인하는 전처리를 수행한다. 본 논문에서는 특정 관측국을 기준으로 각 관측국 사이의 정확한 지연시각을 계산하는 GFS 소프트웨어를 개발하였는데, 이 소프트웨어는 상관 전처리를 통하여 각 관측국에 위치한 수소원자시계와 GPS 시각 사이의 시각오차 정보 및 참조천체의 지연모델(상관모델)을 이용하여 정확한 지연시각을 계산한다. 개발한 소프트웨어의 성능을 확인하기 위한 상관 전처리 시험을 KaVA 관측망으로 관측한 참조천체와 목적천체에 대해 수행하였다. 시험결과는 GFS 소프트웨어로 찾은 지연시각 오차를 보정한 결과와 그렇지 않은 것의 비교에 따라 매우 좋은 성능을 보여 효과적임을 나타내었다.