引力波的探測裝置通常需要使用一套復雜的測試測量儀器,比如用來進行信號讀取或實時閉環反饋的多通道振幅相位檢測裝置,信號發生裝置,溫度壓力探測裝置等等。這些復雜的裝置不僅占用很大的空間,信號通訊或者數字-模擬/模擬-數字轉換期間可能都會產生額外的延時或噪聲,從而衰減測試的質量。Moku儀器平臺是一個基于FPGA開發的多功能數字信號處理工具。通過片上儀器(Instrument-on-Chip)這一理念,我們將多種引力波探測常用的測試測量功能和控制模塊整合在了同一個硬件設備當中,從而大大降低了系統的復雜度,減少了延時和噪聲。
Moku:Lab的解決方案可以部署到地面或者空間中的引力波探測裝置當中。Moku:Lab的激光鎖頻器或鎖相放大器可以將激光的頻率長期穩定地鎖定到共振腔上,并在儀器中內嵌了PID控制器、示波器、以及信號記錄儀。用戶可以實時地對信號與參數進行調整與監測。雙通道數字相位測量儀可以實時追蹤輸入信號的相位、振幅、以及頻率,并繪制功率密度圖、Allan Deviation等常用圖表。頻率響應分析儀可以表征干涉儀等儀器的復頻譜響應,快速繪制出系統的傳遞函數。同時,內置的 FIR濾波器可以產生極為精確的信號延遲(完整應用說明請點擊“閱讀原文”)。
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