下列实质来自EA4GPZ/M0HXM,翻译:CQ业余无线电关于詹姆斯·韦伯天外望远镜(JWST)不需求过量讲解,由于它也许是已往几年中最紧急和最闻名的职责。它在年12月25日从法属圭亚那的库鲁发射到太阳-地球L2拉格朗日点的直接变化轨道。JWST行使S波段.5MHz来传输遥测数据。科学数据将在K波段以29.5GHz的频次举办传输,速度高达28Mbps。发射后,第一个从JWST获得S波段记号的大地站是意大利航空航天局在肯尼亚马林迪的10米天线。该大地站号令遥测速度从1kbps增长到4kbps。在此以后,JWST延续向东挪移,尔后堪培拉的DSN跟踪了它几个小时。堪培拉所做的一件事是将遥测速度提升到40kbps,这显然是职责中行使的最大值。跟着JWST离开地球,它的踪迹最先向西挪移。在堪培拉以后,JWST被马德里跟踪。EdgarKaiser呼号DF2MZ、IbanCardona呼号EB3FRN和另外欧洲业余窥察员收到了S波段遥测记号。当EB3FRN最先接管记号时,它再次行使4kbps速度,但一段光阴后,马德里将其切换到40kbps。12月26日00:50UTC,航天器举办了第一次轨道修正,这个过程接连了使人回忆深入的65分钟。EB3FRN捉住了这个行为形成的多普勒频次变动。后来,在7:30到11:30UTC之间,我向来在艾伦望远镜阵列的6.1米天线之一接管记号。遥测速度为40kbps,航天器也许与戈德斯通锁定,即便它目前没有浮目前DSN中。我将像昔日相同在Zenodo中公布灌音,但由于文献相当大,我也许会消沉采样率,是以公布文献需求一些光阴。在本文的另外部份中,我将讲解JWST的遥测数据,并首先窥察遥测数据。JWST遥测记号的较低速度建设行使带有40kHz子载波的PCM/PSK/PM,而40kbps建设行使PCM/PM/NRZ。航天器行使CCSDS串连编码,是以4kbps建设实践上刚巧对应于8kbaud,而40kbps是80kbaud。依照EB3FRN纪录的数据,4kbps遥测行使单个(,)Reed-Solomon码字。这个取舍很乐趣,由于它在卷积编码器的输入端给出了位的帧巨细,同时琢磨到了ASM。一些华夏的航天职责,如天问1号和嫦娥5号,都行使了这个码字巨细,由于他们行使的波特率是二的幂,比方或波特。经过具备位帧,也许取得传输帧所需光阴的倍数,譬喻2秒或0.25秒。不过,在JWST的情形下,波特率不是2的幂,而是"以10为底的整数",譬喻或0。是以,他们无奈取得帧的这些倍数光阴。是以,奇异的是,他们取舍了()的缩小巨细,而不是()的全尺寸。40kbps遥测行使5个交织()Reed-Solomon码字,是以总帧巨细为音信字节。我与EB3FRN的灌音一同行使的GNURadio解码器过程图,此中包括4kbps的遥测数据。下列图所示。用于4kbps遥测的GNU无线电解码器悲惨的是,EB3FRN灌音中的SNR略低于解码所需的SNR,而且我无奈确实解码单个Reed-Solomon帧。即便这样,琢磨到数据有差错,人们也许窥察帧并研习一些东西,由于里德-所罗门代码是系统化的。这便是r00t.cz向来在对灌音做的事件。关于ATA纪录中的40kbps遥测,我行使了此过程图,下列所示。用于40kbps遥测的GNU无线电解码器(行使双极化)ATA中的天线馈电行使双线性极化(X和Y),是以主动极化模块将两个极化组合在一同以最大化SNR。来自JWST的记号形式上是圆极化的(我以为是RHCP),但由于低增益天线是贴片天线,而且咱们无奈直接从其孔径方位看到它,是以一般咱们会看到一些椭圆极化。我窥察到,在录制最先时,X偏振中的记号功率比Y偏振中的记号功率大很多。我将不得不审查这在全面录制过程中是怎样演化的。下图显示了仅行使X偏振的记号频谱。X偏振中的SNR险些不够以解码,有些帧也许解码,但有些帧不能解码。经过贯串两种极化,咱们获患有一些SNR,而且也许解码大部份帧。下图显示了在ATA录制最先时运转的GNURadio解码器的GUI。咱们也许在左上角的光谱图中看到X和Y极化之间的SNR不同。咱们看到标志特别嚷闹,是以Viterbi和Reed-Solomon解码器也许解码这样多的确实帧彷佛很巧妙。GNU无线电纪录与ATA纪录一同运转JWST传输的帧是CCSDSAOS帧。航天器ID为(0xaa),与NASAHORIZONS和SANA备案表中行使的ID相般配。有两个虚构通道正在行使中:虚构通道0(承载遥测数据)和虚构通道63(仅余暇数据)。"仅余暇数据"帧的整个灵验负载(AOS主标头除外的整个实质)都填充了字节,这是ASCII。0x78x大概95%的帧属于虚构通道0。虚构通道0中的帧包括行使M_PDU协定的CCSDS空间数据包。帧的着末4个字节是预报片。彷佛预报片的实质轮回遍历值和每三帧(起码在录制最先时)。我谬误定这个预报片代表甚么。我不以为它是一个通讯链路掌握字(如CCSDSTC空间数据链路协定中所述),由于此中一个保存位建设为一个而不是零。不过,我不能全面清除这类也许性,由于另外字段的值也许故意义。0xeb0xe0x下图显示了依照虚构通道帧计数器中的跳转在虚构通道0中遗失的帧数。咱们也许看到,在纪录结尾时,跟着航天器仰角消沉并最后低于高程掩码,差错率增长。整体而言,虚构通道0中76%的帧已确实解码。很多空间数据包APID处于行动状况。像昔日相同,我在Jupyter条记本中完结了每个光栅图。阅读这些栅格图,我的回忆是,有很多具备繁杂的数据布局,即便也有很多地域填充了零。上面的两个图显示了APID外貌的一些示例。完好的情节列表也许在Jupyter条记本中看到。我还看到有很多字段具备浮点数。这些一般具备特殊的"纹理",是以在这些栅格图中发掘它们并不痛苦。我试验遍历了整个APID,绘制了整个浮点字段的值,即便我没有试验详细无遗,而且也许留住了一些。我还没有见过像天问1的状况向量数据那样乐趣的数据。大多半浮点字段的宽度为32位(行使IEEE大端示意),但也有一些是64位宽的。兴许我发掘更乐趣的浮点通道是这三个相邻的,它们浮目前APID中,也浮目前APID和中(在一些情形下,彷佛类似或特别宛如的数据浮目前几个不同APID的某些字段中)。APID中的浮点通道另一组看起来很乐趣的浮点通道是APID中的下列6个相邻通道。APID中的浮点通道这些情节的完好列表也在Jupyter条记本中。今朝,我不了解他们中的任何一个都显示了甚么样的数据。在解说数据时该当严慎,由于纵使某些字段在解说为浮点时具备正当的值,也有也许不是真实的浮点数,而是整数。兴许我会在接下来的几天内从头分化这些灌音,但目前我想公布我迄今为止所发掘的。解码后的帧在Github保存库中可用,而且也许行使git-annex取得,如README中所述。预览时标签不行点收录于合集#个
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