home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space Science Sampler 2 / NASASpaceScienceSamplerV2.cdr / planet / jupiter / magnetos / pws.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1987-04-08  |  7.9 KB  |  194 lines
  1. NJPL1I00PDS000000000
  2. FILE_TYPE                      = TEXT
  3. RECORD_TYPE                    = STREAM
  4. END
  5.  
  6.  
  7.                   VOYAGER PWS PPDS CATALOG
  8.                     DATA SET DESCRIPTION
  9.  
  10.                   Time-Independent Entries
  11.  
  12. Note:   This  document  has  been adapted for use  by  the  IDI86
  13. workshop  as a general description of the Voyager PWS  experiment
  14. and observations.
  15.  
  16. 1.0  DATA SET IDENTIFICATION
  17.  
  18.      1.1  Voyager 1 Plasma Wave Data --V1PWS
  19.  
  20.      This data set consists of observations made by the Voyager 1
  21. Plasma  Wave  Instrument.   The  data are  measurements  of  wave
  22. amplitudes  as  a  function of frequency and  time  in  units  of
  23. electric   field   (V/m)  or  electric  field  spectral   density
  24. (V^2/m^2Hz).   The  instrument also includes a wideband  waveform
  25. channel  which provides rapid samples of the electric field  over
  26. short periods of time which can be Fourier transformed to provide
  27. high  resolution  frequency-time  spectograms.
  28.  
  29.      1.2   Parameter/Measurement:   Electric field wave amplitude
  30. as a function of frequency and time.
  31.  
  32.      1.3  Units of Measurement:   Electric Field (V/m).  Electric
  33. field  spectral density may be calculated from the electric field
  34. values using the following algrorithm:
  35.  
  36.      Spectral Density = E(i)**2/Df(i)
  37.  
  38. where  E(i) is a measurement of the electric field in  channel  i
  39. and  Df is the effective bandwidth of channel i as listed in  the
  40. table below:
  41.  
  42.                Center
  43. Channel        Frequency(Hz)       Df(Hz)
  44. 1              10                  2.99
  45. 2              17.8                3.77
  46. 3              31.1                7.5
  47. 4              56.2                10.06
  48. 5              100.                13.3
  49. 6              178.                29.8
  50. 7              311.                59.5
  51. 8              562.                106.
  52. 9              1.00 k              133.
  53. 10             1.78 k              211.
  54. 11             3.11 k              298.
  55. 12             5.62 k              421.
  56. 13             10.0 k              943.
  57. 14             17.8 k              2.11 k
  58. 15             31.1 k              4.21 k
  59. 16             56.2 k              5.95 k
  60.  
  61.      1.3  Data Source:  Voyager 1 Plasma Wave Instrument
  62.  
  63.      1.4  Planet(s):  Jupiter
  64.  
  65.      1.5  Data Set ID:  V1PWS
  66.  
  67. 2.0  TEMPORAL CHARACTERISTICS
  68.  
  69.      2.1   Temporal  Coverage:   PDS current catalog  covers  the
  70. interval 1979 064 000000.000 to 1979 064 115959.999.
  71.  
  72.      2.2  Temporal Resolution:
  73.           2.2.1   Spectrum Analyzer:   For encounter periods  the
  74. innstrument  samples  2 channels every 0.5 second,  completing  a
  75. spectral scan once per 4 seconds.   During Cruise  periods,  this
  76. stepping  rate  is reduced according to the spacecraft data  rate
  77. and  is defined by the Flight Data System data mode according  to
  78. the table below:
  79.  
  80. Mode      Time per complete spectral scan (seconds)
  81. GS-3      4
  82. others TBS as Cruise data is added to PDS catalog
  83.  
  84. Item  2.2 in the time-dependent portion of the PDS catalog  gives
  85. the current resolution in seconds per spectral scan.
  86.           2.2.2  Waveform Receiver:   Sampled at a rate of 28,800
  87. times  per second giving a Nyquist frequency of 14.4  kHz.   Each
  88. sample  has  4  bit  resolution.   Typically,  a  single  Fourier
  89. transform  is  performed every 60 msec when  data  is  available.
  90. Data  is acquired in 48-second frames labelled by an FDSC (Flight
  91. Data System Clock) number.
  92.  
  93. 3.0  FREQUENCY CHARACTERISTICS
  94.  
  95.      3.1  Frequency Coverage:
  96.           3.1.1  Spectrum  Analyzer:    Sixteen  logarithmically
  97. spaced channels from 10 Hz to 56.2 kHz spaced 4 per decade.
  98.           3.1.2   Waveform  Receiver:   Single  wideband  channel
  99. limited by bandpass filter 40 Hz to 12 kHz.
  100.  
  101.      3.2  Frequency Resolution:
  102.           3.2.1   Spectrum Analyzer:   Four channels per  decade,
  103. logarithmically spaced (i.e., at 10, 17.8, 31.1, and 56.2, etc.).
  104. See  Table under item 1.3 of this description for actural  center
  105. frequencies and bandwidths.
  106.           3.2.2  Waveform Receiver:   Limited by uncertainty,  in
  107. principal (i.e.,  DfDt = 1).  Usually limited to about 28 Hz by a
  108. practical  limitation  in  the number of measurements used  in  a
  109. single Fourier transform.
  110.  
  111. 4.0  INSTRUMENT SENSITIVITY
  112.  
  113.      4.1  Sensitivity:  About 5 uV/m (noise level).
  114.  
  115.      4.2  Dynamic Range:
  116.           4.2.1  Spectrum Analyzer:  100 dB.
  117.           4.2.2  Waveform Receiver:   23 dB, instantaneous, 80 dB
  118. or greater can be achieved by averaging spectra.
  119.  
  120. 5.0  INSTRUMENT DESCRIPTION
  121.  
  122.      The  Voyager plasma wave receiver is connected to  two-meter
  123. antenna  elements extended orthogonally to each other used  as  a
  124. balanced dipole with an effective length of 7.07m.   Two types of
  125. detectors are utilized:  A spectrum analyzer consisting of a bank
  126. of   16   discrete   frequency  channels  followed   by   a   log
  127. compressor/detector  provides detection of plasma and radio  wave
  128. signals  with  a  large (~100 dB) dynamic range but  with  coarse
  129. frequency  resolution.   Each  channel is interrogated in  a  set
  130. sequence  and with a time constant of about 100 msec  (but  which
  131. varies with frequency).   This method provides a good spectrum of
  132. slowly  varying phenomena,  but can be misleading when  emissions
  133. with short duration are present since the overall duty cycle in a
  134. given channel is as little as 1%.
  135.      The waveform receiver consists of a 40 Hz to 12 kHz bandpass
  136. filter,  an  automatic gain control (AGC) amplifier,  and a 4-bit
  137. A/D converter to give short bursts of waveform information with a
  138. relatively small dynamic range (23 dB based on 4 bit  resolution)
  139. but  with  very high spectral and temporal resolution.   The  A/D
  140. converter  is  sampled at a rate of 28,800 Hz  giving  a  Nyquist
  141. frequency  of 14.4 kHz.   The waveform receiver utilizes the same
  142. telemetry  channel  as the second frames which  equals  the  time
  143. required to read out a single image.   Each frame consists of 800
  144. lines  with 1600 4-bit samples each.   Each line of 1600  samples
  145. takes  55.55 msec to acquire and there is a 4.44 msec gap between
  146. each line.
  147.      The   spectrum  analyzer  data  is   provided   continuously
  148. throughout  the  mission and provides coarse information  on  the
  149. spectrum  of  plasma  waves as a function of time  and  a  highly
  150. accurate  calibration.   The waveform receiver data provides very
  151. high spectral and temporal resolution but not continuously.   The
  152. spectrograms  obtained  through this portion  of  the  instrument
  153. provide  a  means of accurately determining cutoff and  resonance
  154. frequencies   as  well  as  identifying  emissions  with   unique
  155. frequency-time  signatures  such as whistlers  and  chorus.   The
  156. spectrum analyzer data can often be used to accurately  calibrate
  157. the  waveform  data even though the gain of the AGC amplifier  is
  158. not telemetered to the ground.
  159.  
  160. 6.0  CONTACT FOR DATA PRODUCTION INFORMATION
  161.  
  162.      6.1  Name:  William S. Kurth
  163.  
  164.      6.2  Institution:  The University of Iowa / Physics Dept.
  165.  
  166.      6.3  Address:   615 VAN / Iowa City, IA  52242
  167.  
  168.      6.4  Phone:  319/353-3369
  169.  
  170.      6.5  Title:  Associate Research Scientist
  171.  
  172.      6.6  NASA/SPAN Mail Address:  IOWA::KURTH
  173.  
  174. 7.0  REFERENCES
  175.  
  176.      7.1  Kohlhase,  C.  E.,  and R.  A.  Penzo,  Voyager mission
  177.           description,  Space Sci. Rev. ,  21 , 77, 1977.
  178.  
  179.      7.2  Scarf,  F.  L.,  and D.  A.  Gurnett,  A  plasma  wave
  180.           investigation for the Voyager mission,  Space Sci. Rev. ,
  181.            21 , 289, 1977.
  182.  
  183.      7.3  ...  This should include an updated list of all Voyager
  184.           PWS publications.
  185.  
  186. 8.0  NOTES
  187.  
  188.      8.1  Please  refer to supporting documentation  or  consult
  189.           contact listed in Section 8 before using these data.
  190.  
  191.      8.2  We are interested in your work.   Please send copies of
  192.           all  preprints and reprints using these data to contact
  193.           listed in Section 8.
  194.