천문·천체물리
RFSoC 기반 100GbE 분광기·상관기, 바리온 매핑 실험(BMX) 배열에 적용해 실관측 검증
브룩헤이븐 국립연구소의 BMX(Baryon Mapping eXperiment) 간섭계 배열에 Xilinx ZCU208 RFSoC 기반 2입력 분광기/상관기를 구축해 실관측 시운전을 수행한 결과가 보고됐다. 아날로그 하향변환 없이 1050MHz에서 직접 디지털화한 두 입력을 2048개 주파수 채널로 나누고, FPGA에서 상관 연산한 가시도를 100기가비트 이더넷(GbE) UDP 패킷으로 전송하는 구조다. 누적시간 500ms와 100ms를 각각 적용한 두 차례 독립 캠페인에서 958,918회 연속 누적을 기록하는 동안 패킷 손실·중복·손상이 없었고, 1.96e9개 채널 샘플 전체에서 코시-슈바르츠 한계가 충족됐다. 실관측 검증으로는 6개 GNSS 대역의 점원 통과에서 예상된 프린지, 백조자리 A(Cygnus A)의 천정 통과 시각에 맞춘 코히런트 검출, 두 접시 안테나의 자기상관에서 각각 독립적으로 확인된 은하 중성수소(HI) 평면 통과가 제시됐다. 연구진은 BMX의 8입력 이중편파 시스템으로 확장할 경우 가시도 버퍼를 UltraRAM으로 옮기면 용량이 맞는다는 점유 모델을 제시했으나, 멀티타일 동기화와 로직 사용량, 타이밍 클로저는 아직 입증되지 않았다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.IM (관측기기)