SARAS CD/EoR 辐射计：数字相关谱仪的设计与性能
天体物理仪器与方法
2021-04-02 v1
摘要
在目前公认的宇宙重子演化模型中，宇宙黎明与再电离时期是重要时刻，首批发光天体发出的第一缕光改变并随后电离了原初气体。中性氢的 21 cm 超精细跃迁从这些宇宙时刻红移至 40 至 200 MHz 频率范围，已被认为是探测 CD/EoR 物理的重要探针。全局 21 cm 信号预计为几十至几百 mK 的谱畸变，预期作为微量加性成分存在于宇宙射电背景中。SARAS（Shaped Antenna measurement of the background RAdio Spectrum）是一种专为探测来自 CD/EoR 的微弱 21 cm 信号而设计的频谱辐射计。辐射计的重要子系统数字相关谱仪围绕名为 pSPEC 的高速数字信号处理平台开发。pSPEC 围绕两个四通道 10 位模数转换器与 Virtex 6 现场可编程门阵列构建，并配备多个千兆以太网与 4.5 Gbps 光纤接口。此处我们描述数字谱仪、pSPEC 板的设计，以及 pSPEC 的适配以实现覆盖整个 CD/EoR 频带、约 61 kHz 高谱分辨率、高动态范围的相关谱仪。由于 SARAS 辐射计需部署于地面射频干扰最小的偏远地点，该谱仪被设计为紧凑、便携并由内部电池供电。本文包含对该谱仪受射频干扰的易感性及探测 CD/EoR 信号能力的评估。
引用
@article{arxiv.2104.00582,
title = {SARAS CD/EoR Radiometer: Design and performance of the Digital Correlation Spectrometer},
author = {B. S. Girish and K. S. Srivani and Ravi Subrahmanyan and N. Udaya Shankar and Saurabh Singh and T. Jishnu Nambissan and Mayuri Sathyanarayana Rao and R. Somashekar and A. Raghunathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.00582},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 8 figures