Mark 4 VLBI-Korrelator: Architektur und Algorithmen

Der Mark 4 VLBI-Korrelator ist ein stationenbasiertes System, das entwickelt wurde, um Daten von bis zu 16 Stationen mit einer aggregierten Datenrate von 1 Gbps/Station zu verarbeiten. Es ist kompatibel mit Daten, die auf Mark 3A, Mark 4 und VLBA tape-basierten Datenerfassungssystemen aufgezeichnet wurden, sowie dem neuen, plattenbasierten Mark 5-System, das sowohl Echtzeit- als auch quasi-Echtzeit-Datenübertragung über Hochgeschwindigkeitsnetzwerke unterstützt. Das System beinhaltet einen XF-Algorithmus, der in einem benutzerdefinierten VLSI-Chip implementiert ist, der flexibel konfiguriert werden kann, um VLBI-Daten von einem bis vier Baselines eines einzelnen 2-Bit/proben-Kanals bei 64 Mbps/Kanal/Station zu korrelieren. Jeder Chip enthält auch integrierte Phasengeneratoren, Rotatoren und Schaltungen zur Verwaltung der Vernierverzögerung. Jede der sechzehn Korrelatorplatinen im System enthält 32 Korrelatorchips und kann bis zu 8192 komplexe Verzögerungen verarbeiten, die flexibel zwischen Baselines, Verzögerungen und Kanälen ausgeglichen werden können. Innovative Algorithmen ermöglichen es, stationenmodellbezogene Informationen periodisch in den Datenstrom jedes Kanals jeder Station einzuspeisen, um den Korrelationsprozess zu steuern. Die Korrelator-Steuersoftware ermöglicht die gleichzeitige Verarbeitung von bis zu vier unabhängigen Multistationen-Scans, um die Verarbeitungseffizienz erheblich zu verbessern.