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J'ai commencé la pratique de la radioastronomie en amateur. J’ai donc monté une première manipulation (RAMEAU) permettant l’observation du soleil avec un récepteur simple (non pas une radio), un SatFinder et une antenne parabole avec sa tête TNB pour mesurer l’intensité du signal. Je vois ainsi le signal augmenter lorsque la parabole vise le soleil, cqfd. L’expérience est bonne quoique un peu frustre !

 

Depuis, j’ai réalisé l’existence des radio-logicielles et de Gnuradio (avec le gnu radio companion), et aussi la possibilité de faire de la radioastronomie (script simple_ra de Marcus Leech sous Linux) avec analyse de spectre de la raie de l’hydrogène (1420 MHz) pour observer la Voie Lactée et mesurer la vitesse de rotation de la galaxie sur elle-même. J’ai fait une première tentative avec un dongle 2832 pour, après quelques essais, réaliser que le dongle est bruité dans la gamme 1.4 GHz à un niveau tel que je ne verrai jamais le signal recherché très faible. Je suis donc passé par l’achat d’un récepteur plus sophistiqué : le RSP1 de SDRPlay. Ce dernier appareil fonctionne très bien (comme le dongle) dans les gammes HF avec les logiciels (HDSDR, SDR#, SDRUno…) sous Windows. Il fonctionne également – après bien des efforts - sous gnu radio à la fréquence cherchée mais dans un mode dégradé car j’ai un signal décroissant continûment lors d’une de mes expérimentations préliminaires. Et je ne vais donc pas arriver dans l’état actuel à réussir l’expérimentation complète sur la Voie lactée. Je suspecte que le bloc Osmocom de Gnu Radio supposé s’interfacer correctement  avec le matériel SDRPlay n’est pas très bien configuré (fonction de contrôle automatique du gain non désactivée ?), c’est du moins ma conclusion provisoire après discussion avec le support technique de SDRPlay, finalement peu familier avec Linux et gnu radio.

 

Quelqu'un a-t-il une expérience pratique sur ces outils gnu radio / SDRPlay / Osmocom et la pratique de la radio-astronomie dans la raie 1420 MHz?

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Bienvenue Vincent.

Quel programme !

En ce qui concerne la radioastronomie, je suis un ignare complet, mais je crois qu'il y a quelques personnes qui pratiquent cette science.

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Oui bienvenu !!

C'est super le programme, tout comme Yves je suis un ignorant en la matière mais ca serait "chouette" de nous "dé-briffer" un peu  !;)

 

fred :)

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Je ne connais pas le RSP1 + Osmocom, mais est-ce que ca ne pourrait pas être une question de filtre  ajouté? Du peu que j'ai lu, il y a une ribambelle de modules, peut-etre que tu n'as pas le bon?

Ma seule expérience dans le domaine est plutôt avec le RTL2832U pour communiquer avec les sondes externes de ma station météo...

 

J'ai trouvé cette page-ci: https://www.hackster.io/mariocannistra/radio-astronomy-with-rtl-sdr-raspberrypi-and-amazon-aws-iot-45b617

Ca part d'un dongle 2832, mais en regardant en diagonale, il y est fait mention des précautions à prendre sur les interconnexions, impédances, bruit des alims, qualité de réalisation des filtres et amplis, ... toutes ces choses qui peuvent peut-etre t'ennuyer...

 

Modifié par Jijil

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Merci de tous vos commentaires.

Ma première manip est en fait celle de RAMEAU https://www.ias.u-psud.fr/dole/rameau/ mais bien sûr en ne construisant qu'une seule antenne parabolique du commerce de 65cm sur ma monture équatoriale de Celestron et en utilisant un satfinder et une carte de lecture. La tête LNB collecte les signaux bande basse (10.7-11.8 GHz) ou bande haute (11,7 - 12,75 GHz) et renvoie une certaine fréquence vers +900 MHz ou +1100 MHz selon la polarisation imposée par une alimentation en 13 ou 17V dont le sat finder et la carte de lecture mesurent l'intensité. Comme la visée est décalée en comparaison de la visée optique (j'ai également un développement sur Scilab pour connaître la visée radio à partir de la visée "naturelle optique"), pour vérifier que l'on vise le soleil, on place une surface réfléchissante sur la parabole et lorsque la réflexion tombe sur la tête, c'est bien que l'on vise le soleil en radio. Et simultanément on peut voir le satfinder ou la courbe affichée par la carte de lecture passer par un maximum. Cqfd.

Un vrai récepteur radio serait plus efficace, d'où l'idée de passer par le dongle 2832 comme Mario Cannistra (merci Jijil ! 9_9les informations pratiques sont très détaillées sur hackster : ces sites américains open source sont vraiment très intéressants!). J'avais bien l'intention de finaliser ma première expérience sur le soleil avec le dongle mais entretemps je suis tombé sur cette expérience beaucoup plus passionnante de Marcus Leech sur la raie à 21cm. http://www.sbrac.org/files/budget_radio_telescope.pdf   

Le schéma technique est sensiblement le même que celui sur le site hackster qui observe Jupiter dans une longueur d'onde bien plus faible ce qui le conduit à une belle antenne filaire alors que dans la manip 21cm on est dans la gamme des paraboles. J'ai donc fait le montage avec une nouvelle antenne bricolée sans la tête LNB des câbles coax en  ohms, un LNA (ampli bas bruit tout près de l'antenne) et un filtre  1420MHz obtenu chez un américain radio astronomy supplies et une alimentation en 12V continu très stable (elle est nécessaire même dans la manip précédente). Pour la chaîne logicielle, j'ai suivi le chemin de Marcus Leech qui est un fervent Linux et Gnuradio https://wiki.gnuradio.org/index.php/Main_Page 

Il m'a donc fallu me convertir à Linux, puis Gnuradio (totalement gratuit et open source - écrit en python - très puissant interface graphique - gratuit - grand système de radio-logicielle - disposant d'un développement spécifique simple_ra pour sa manipulation). C'est alors que j'ai découvert que le dongle 2832 était trop bruité pour fonctionner à 1420 MHz. J'ai donc cherché un produit une peu plus cher comme le SDRPlay RSP1 https://hackaday.com/2015/11/12/your-first-gnu-radio-receiver-with-sdrplay/

mais je suis un peu incertain de l'utilisation du récepteur car dans mes conditions d'essai (sur le ciel en plein jour - juste pour vérifier le fonctionnement - dans mon jardin, mais je reconnais que je peux avoir plein de réflexions parasites) je vois le signal décroître continûment avec le temps : je me demande si le driver a vraiment déconnecté la fonction de gain automatique!

Je vous joints quelques photos pour attester de la réalité de mes efforts! Vous y verrez la parabole, l'antenne, le LNA et le filtre, le coax, la source de courant et l'ordinateur. Je n'ai pas mis le récepteur qui un simple boîtier plastique. J'espère arriver d'ici Noël. Je vous rendrai compte de la manipulation totale, et du matériel employé, une fois que la manip aura fonctionné. :x

Si vous voulez vous y mettre aussi, bienvenue! :D

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Bsr Vincent,

 

Beau matos !

 

Désolé mais je me lance dans la spectro après environ 25 ans d'astro !

 

etant toujours en activité, pas possible de courir un autre lièvre comme la radioastram !

 

bonne Ecoute à toi

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Super projet, très intéressant! J'espère voir une suite (pour toi surtout, évidemment) :)

Je vais ptet dire une grooosse bêtise pour ton signal décroissant: as-tu vérifié tes mises à la terre?

 

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Tu es situé ou Vincent?

Car si pas trop loin, je veux bien t'aider dans tes galères!! 

Je suis débutant en radio, mais j'ai quelques bases de physique :)

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Merci pour tous vos avis et encouragements. :)

jjc: Je ne connaissais pas INDI et du coup j'avais souvent deux ordinateurs l'un sous wondows pour ascom et la conduite du télescope et l'autre sous ubuntu et la conduite de la radio... Pas très pratique, je vais donc pouvoir unifier et n'opérer que sous ubuntu et un seul pc.

Jijil: pour la terre, a priori oui mais je vérifierai bien ce point à la prochaine manip.

Pierre Alexandre: je suis parisien mais j'observe uniquement depuis Arbois (Jura) où j'ai une maison secondaire. J'y vais régulièrement et m’adapte alors aux conditions atmosphériques...

 

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Bonjour Vincent,

Sous indi avec Kstars, tu peux piloter l'ensemble d'une configuration classique (pour la radio-astrométrie je pense qu'il faut attendre) :

- pilotage de la monture avec kstars

- photo avec ccd ou apn si tu en fais

- guidage

- astrométrie

 

Les liens généraux sont ici : http://indilib.org/

Une doc en français : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=145945

Un membre (gehelem) a créé des vidéos :

 

Sur webastro, 2 membres ont développé l'installation de Kstars/indi sur un nano-ordinateur (Asus Thinkerboard) : http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=148388

 

Pour installer kstars/indi sur une ubuntu (le mieux c'est une 16.04) , c'est ici : http://indilib.org/download/ubuntu/category/3-ubuntu.html

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jjc un grand merci pour ce complément d'information. Je mets indi au programmes de mes prochaines journées en province. Cela tombe à pic car je viens aussi d'acquérir une caméra ccd zwo car je faisais quelques photos en astro mais avec un Nikon D80 et je compte pouvoir ainsi progresser en ce domaine. Au gré de mes déplacements et de la météo bien entendu!

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Merci à stanislas de ce lien vers du matériel tout prêt. Je ne le connaissais pas.  Il est certain qu'avec une antenne de 2.3 m centrée contre ma petite 0.65 avec offset bonne pour la tv,  il n'y a pas photo: je ne jouerai jamais dans la même cour! Pour le matériel électronique j'ai le même LNA (radio astronomy supplies aux US) mais question receveur/spectromètre les solutions Ettus Research (jointes aux logiciels open source sous linux de gnuradio et simple_ra de Marcus Leech) sont, il me semble, aussi bonnes et moins chères (ce n'est pas encore le matériel que j'ai mais j'y pense). Le guide d'onde est évidemment plus sérieux que le mien. Le montage de la parabole dans l'axe de la visée optique naturelle est également intéressant car pour l'instant je mesure l'angle de déviation en visant le soleil de jour (je peux alors vérifier par le reflet du soleil sur la tête que je le vise effectivement) puis je fais jouer un script sous Scilab de transformation des coordonnées de visée radio en visée optique, et de nuit ou de jour je vise alors le point "alias". A noter que les observations tolèrent une certaine imprécision car se font plutôt en défilement (avec le suivi équatorial arrêté) à DEC constante et que l'on prend des mesures sur une longue durée de passage devant la voie lactée à ladite déclinaison.

Le descriptif technique du site de vente est en effet une bonne base de réflexion sur les solutions technologiques à mettre en place.

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Pour la parabole, on devrait trouver encore des modèles en fibre métallisée de 1-1,5m de diamètre assez légère encore pour un equatorial (on pourra toujours y mettre le foil alu dessus pour faire le rendement.

C'est comme pour le visuel le strehl est important, en radio aussi avec le mieux que le L/4 ici le L/10 est faisable encore facilement (le cm sur la surface à 1,4GHz).

Il  a lieu de gratter le db partout, câble, connections (cela va vite), frequence de conversion la plus basse possible, bruit du récepteur et des préampli de signaux en tête.

La prise terre très sérieuse avec résistance HF proche de 0.

D'autres pistes: la section radio du BAA qui est top tenue par des pro de l'activité avec des sources de matériels en UK, les dongles notamment et autres.

La section THF du REF (radioamateur) qui active notamment le 1200-1300MHzen phonie et transmissions numériques/TV, il y aurait aussi des solutions d'antennage et récepteur (usage de paraboles entre autres pour liaison >1000kms avec moins de 1W pire). La diminution du bruit matériel est primordiale avec la recherche du gain réception.

Je pense que les signaux que vous recherchez restent très bien inférieurs à 0,01µV/M de sorte que le S/N extra réduit est le must avec le N tout autant (dans le jura cela doit aider c'est sur).

A titre d'anecdote, je me souviens des années 90 où un amateur G3RUH recevait les signaux du shuttle autour de mars dans l'UHF avec 1m de parabole (pas besoin d'internet), alors il doit y avoir des possibilités sur notre galaxie.

Regardez aussi le mode transmission JT65 créé par un amateur US, surtout les matériels associés pour la réception des signaux super faible situés dans le bruit.

Ce sont des pistes qui dans google feront voir des possibilités.

Vous avez un call-sign RA?

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Salut Vincent,

Contacte Bertrand Flouret de l’observatoire de Nancay. Il s'est occupé du stage radioastronomie du Festival de Haute Maurienne pendant des années:

http://www.astrosurf.com/radioastro/

J'imagine qu'il devrait pouvoir te donner des éléments.

Si tu ne trouve pas son mail, envoies moi un message perso, je te mettrais en contact.

A+

Christian

 

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Merci à Christian pour ta suggestion. Je viens de trouver l'adresse électronique de Bertrand Louvet et de lui écrire. A suivre donc. ;)

 

Merci aussi à Stanislas pour ses très nombreuses informations. N'étant pas radio-amateur je n'ai pas de call sign et mon matériel n'est que récepteur:(

Je vais soigner la mise à la terre comme recommandé et ai vu qu'il y avait de nombreux conseils dispos sur le net à cet effet. Le matériel radio dont je dispose pour l'instant est du tyoe radio-logiciel https://www.sdrplay.com/rsp1/ commandé par logiciel un peu plus haut de gamme que les dongle. Je vais explorer ces diverses pistes. ;)

 

A+

Vincent

 

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Bonjour Vincent,

Bravo pour cette percée en RA. Si cela peut vous intéresser, je me suis moi aussi essayé à quelques travaux en spectro HI et radiométrie continuum en bande L :

https://drive.google.com/file/d/0BzKwhhUsAxugOW9uSlMtdUw0YTQ/view

 

Je dirais que le plus important lorsque l'on débute en RA, est de commencer par la théorie, et en particuliers par les formules. Une fois que les chiffres sont posés, on peut alors choisir le matériel pour construire le télescope, et calculer les paramètres d'acquisition. Ensuite, il n'y a plus qu'à coder !

 

L'erreur principale en RA amateur est de faire l'inverse : acheter du matériel et essayer de le faire fonctionner. Il faut alors s'en remettre à la chance et au tâtonnement, et les résultats sont douteux ou décevants.

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bla-bla.

Ceci dit Vincent je vous souhaite bonne continuation sur vos activités au Jura.

Ne lésinez pas sur la valeur de prise de terre, il faut mesurer en action., dans votre activité c'est le bruit  qui limite et l'antennage, le reste aussi comme déjà dit.

Changer de parabole pour le modèle cassegrain pur  et il y aura un début avec ce que vous avez, à faire évoluer encore..

Voyez quand même le BAA radioastro.

En réception simple avec notre réglementation ANFR, il me semble quand même qu'il soit nécessaire de posséder un indicatif, au moins écouteteur.

Ce n(est qu'une formalité..

 

 

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Vraiment bravo theor pour vos "essais". Je retiens votre conseil qui aurait dû me venir d'emblée étant moi-même ingénieur mais dans un tout autre domaine. Cependant la manip que je suis en train de monter n'est jamais que celle dont Marcus Leech avait déjà fait l'ingénierie. http://www.sbrac.org/files/budget_radio_telescope.pdf

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Si je puis me permettre, Marcus, que je connais bien par ailleurs, a commis quelques petites erreurs dans ce document :

 

- pas de simulation de la source (ex, 4NEC2), pas de mesure de TOS/SWR, il est facile de perdre plus de la moitié du signal pour quelques millimètres de trop ou de pas assez

- source peu adaptée aux paraboles offset (f/D > 0.6). Un rendement supérieur à 60% est atteignable avec une source biquad correctement simulée (la taille de l'élément est critique). De visu, votre source n'est pas adaptée, je dirais que le rendement ne doit pas dépasser 40% même si votre simulation est impeccable (calcul de la position du foyer et du diagramme d'éclairement)

- connecteurs inadaptés

- aucune mesure de température d'antenne, les paramètres sont trouvés par tâtonnement

 

Il faudra commencer par une mesure du récepteur sur antenne et sur charge 50 ohms pour dériver votre Tsys et votre facteur Y. Si Y<4, n'allez pas plus loin, corrigez d'abord votre éclairement, mieux vaut sous-éclairer que subir du spillover.

 

Une fois l'antenne au point, vous saurez ce qu'il est possible de faire avec le télescope moyennant un temps d'intégration donné ( Sd = Tsys / sqr(B.T) ). Il n'y aura plus qu'à préparer l'observation en calculant la FFT optimale (compromis entre SNR et résolution), et les durées d'acquisition nécessaires pour le signal d'intérêt et l'acquisition (calcul de l'aire efficace de l'antenne, puis transformation en K de la source en Jy via la constance de Boltzmann, calcul de l'élévation maximale de la température d'antenne, calcul du rapport Sd nécessaire).

 

simple_ra n'est pas idéal si vous utilisez autre chose que des clés R820T2. J'ai proposé des modifications pour utiliser OSMOCOM mais il s'est avéré plus simple de ré-écrire ma propre pile en C/Python. Autre suggestion : https://github.com/AD-Vega/rtl-power-fftw

 

Dernier conseil, commencez par le spectral afin d'avoir une référence. En radiométrie, obtenir des mesures de qualité scientifique est exceptionnellement difficile, il vous faudra concevoir un radiomètre de Dicke comme j'ai fait dans mon montage, mais cela multiplie par deux le temps d'intégration nécessaire. Aucun souci en spectral, ou on peut prendre en référence f0 + 2Mhz.

Modifié par theor

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Theor (rique),

il faut quand même y effectuer quelques tests avec ce que l'on a déjà, pour se faire une opinion propre avec des moyens bien reconnus.

Il n'y a rien qui se fait avec des notices et pré-établis.

Les RA, comme vous dites, font comme cela en construisant à partir d'un acqui que Vincent a déjà.

Je resterais bien étonné que vous theor feriez au milieu de paris.

Le S/N n'est pas que logiciel ni FFT.

 

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Je précise que j'observe depuis une petite ville de province connue pour son bon vin :P Arbois et non pas depuis Paris. Donc je ne vais pas pratiquer de nouveau avant la période de Noël s'il fait un tant soit peu un temps acceptable. Côté interférences électromagnétiques je suis loin d'en être préservé mais le niveau doit être quand même un peu plus faible. La TV , la radio et les GSM arrivent aussi dans cette petite ville bien entendu.

Merci à vous tous. J'ai de quoi me préparer.

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Stanislas, vous avez raison, il faut effectivement commencer par faire marcher l'existant.

En radio comme en optique, il est idéal de démarrer avec peu et d'augmenter la surface de collecte une fois l'appareil bien maitrisé. D'où l'importance de bien connaître les formules, car en RA, on monte soi même le télescope, ce n'est pas comme en optique où des ingés font tout le travail pour nous et où l'on débute avec un instrument clé en main. La théorie avant la pratique, donc. J'ignore quelle est votre formation et quels sont vos résultats en RA, mais étant passé par un cursus en physique, c'est primordial.

Le choix d'antenne de Vincent est bon, il y a déjà de  quoi faire et il faut éviter les gros diamètres lorsque l'on débute, radio comme optique.

 

Pour ce qui est de l'emplacement, c'est en fait peu important en bande L, car même en continuum on peut dépolluer les raies discrètes par FFT, et les sursauts par intégration temporelle. Quant au spectral, la bande HI est protégée donc pas de souci. J'observe moi même depuis le centre de Lyon, et un ami le fait depuis Orsay. Le TOS et le rendement d'éclairement sont beaucoup plus important pour avoir des résultats fiables.

 

Enfin il n'est nécessaire d'avoir un brevet radio-amateur pour écouter les ondes, que ce soit la radio FM ou l'hydrogène neutre local. Un peu de théorie en radio ne fait pas de mal par contre. Après tout, Reber avait son call sign, aujourd'hui celui de la NRAO ! (W9GFZ) :)

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