IASF Milano è coinvolto nel progetto del radiotelescopio Square Kilometer Array (SKA), in particolare nel componente a bassa frequenza Low Frequency Aperture Array (LFAA).

Questo componente nella fase 1 di SKA consisterà in più di centomila antenne log periodiche. L’architettura attuale prevede il trasporto dei segnali radio (banda 300 MHz) via fibra ottica dalle antenne ad una centrale di processamento, dove questi segnali vengono digitalizzati ed elaborati mediante opportuni algoritmi di filtraggio e beamforming. In questa architttura le antenne sono raggruppate in tile, ciascuno costituito da 16 antenne, ed i tile sono raggruppati in modo da formare stazioni logiche, costituite da aggregati di 256 antennne. Ogni tile  è associato ad un Tile Processing Module (TPM) che esegue  il processamento  dei segnali di ingresso alle 16 antenne, e 16 TPM possono essere connessi fra di loro in modo flessibile, così da costituire una stazione mediante una rete di interconnessione Ethernet ad alta velocità.

Nel 2013 è stato avviato un progetto per la realizzazione di una piattaforma digitale ad hoc per il componente LFAA in grado di produrre un beam di stazione, risultante da una catena di 16 TPM. Il progetto, frutto di una collaborazione internazionale, ha portato alla produzione di una scheda digitale, denominata Analog Digital Unit (ADU) con relativi firmware e software di collaudo, processamento e controllo.

Le caratteristiche principali della scheda ADU sono le seguenti:

  • 32 ingressi analogici (16 antenne in doppia polarizzazione) con campionamento a 800 Msample/s;
  • Filtraggio e pre-elaborazione ad alta velocità dei segnali in ingresso (400 MHz internal bus);
  • Comunicazione dei risultati  su canali digitali ad elevata velocità 80 Gbit/s;
  • Elaborazione basata su dispositivi FPGA di ultimissima generazione (20nm); si tratta di cutting edge technology, in grado di garantire elevata densità di integrazione, basso consumo e ridotti costi di sviluppo.

Fanno parte della collaborazione i seguenti: Istituto di Radio Astronomia, Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Osservatorio Astronomico di Catania, IASF Milano, Università di Oxford, Università di Malta, Science and Technology Facility Council  e Sanitas EG.

IASF Milano si è occupato dello sviluppo del primo prototipo hardware di scheda ADU, ed è attualmente impegnato nalla realizzazione dell’elettronica digitale per il subrack di un cabinet per le stazioni LFAA. Un subrack consente l’alloggiamento di 8 schede ADU (128 antenne).

Per ulteriori informazioni, vi invitiamo a consultare il sito ufficiale di SKA.



Pagina gestita da Monica Alderighi Ultima modifica: 3-4-2019