Figure 5.17 – Erreur de compression lors du balayage du centre galactique sur les voies à haute fréquence de l’instrument HFI.Lors du balayage du centre galactique, la variation de l’émission de la poussière à 857GHz, à l’échelle d’une tranche de compression, a été trop brutale. Cela s’est traduit par un trop grand nombre d’échantillons à coder sur 22bits. La limite de 64 a été atteinte et les échantillons suivants qui auraient dû être codés sur 22bits, ont généré des erreurs de compression (croix jaune dans la figure ci-dessus). L’ensemble des voies à 857GHz a été impacté. Lors de la seconde couverture du ciel les paramètres de compression pour les voies à haute fréquence ont été modifiés et depuis aucune erreur n’a été détectée. L’erreur représenté est une des erreurs du bolomètre 1 à 857GHz. L’amplitude des échantillons ayant subi une erreur de compression a été choisi arbitrairement à la valeur moyenne afin qu’ils soient visibles sur la courbe.
figure 5.18), le 29 octobre 2009 à 00h15 (UT), sur la quatrième voie à 857GHz, l’amplitude du signal était trop élevée et cela a provoqué une saturation de la compression qui a produit une erreur de compression sur chaque cercle du ring concerné. Parmi l’ensemble des erreurs de compression rencontrées, celles observées sur Jupiter sont celles qui auraient pu avoir le plus de conséquences. D’un part car elles sont présentes de façon systématique et d’autre part, car l’observation des planètes est à la base de la mesure des profils des lobes vus par les différentes voies et sert également à mesurer la réponse lente des bolomètres. Cependant, les planètes Mars, Uranus et Neptune ont également un rapport signal sur bruit important et sont aussi utilisées pour déterminer le profil du lobe et la réponse des bolomètres. Ces mesures complémentaires limitent donc l’impact des erreurs rencontrées. Par ailleurs, grâce aux changement des paramètres de compression sur les voies à 857GHz (voir section 5.7), les observations suivantes de Jupiter n’ont pas produit d’erreur et elles ont permis de faire les analyses nécessaires. Ces problèmes n’ont donc pas eu de conséquence sur la qualité des observations.
5.7 Ajustement des paramètres de compression pour la
sec-onde couverture du ciel
Lors de la première couverture du ciel on a observé que le débit des thermomètres et des bolomètres aux fréquences de 100GHz à 345GHz, était très stable. Un faible nombre d’erreurs de compression, produit par l’impact de rayons cosmiques déposant une trop grande quantité d’én-ergie, a été mis en évidence sur l’ensemble des voies. Par la nature de leur source, ces erreurs se produisent de façon aléatoire. Elles affectent moins d’un dizaine de tranches de compression par jour et par voie, entraînant la perte d’un faible nombre d’échantillons. L’impact sur les données de ce type d’erreurs est totalement négligeable, grâce à la redondance des observations au niveau des
rings, aux quatre couvertures du ciel prévues, aux faibles nombre d’échantillons touchés et à leur distribution aléatoire.
CHAPITRE 5. COMPRESSION DES DONNÉES DE L’INSTRUMENT HFI À BORD DU SATELLITE
Figure 5.18 – Erreur de compression sur Jupiter pour la quatrième voie à 857GHz. L’ampli-tude du signal produit par la première observation de la planète Jupiter sur la quatrième voie d’observation à 857GHz de l’instrument HFI était trop importante et la valeur de son maximum à dépassé la valeur maximale possible pour l’algorithme de compression ce qui a généré une erreur de compression (la croix jaune). L’erreur correspond à l’erreur produite sur le vingtième cercle d’observation de Jupiter pour le bolomètre 4 à 857GHz. L’amplitude des échantillons ayant subi une erreur de compression a été choisi arbitrairement à la valeur moyenne afin qu’ils soient visibles sur la courbe.
Sur les voies à 545GHz et 857GHz, une progressive augmentation du débit sur plusieurs semaines, atteignant plus de 2kbits sur certaines voies, a été observée (voir les figures 5.11(a) à 5.11(f)). Elle est causée par la forte variation de l’amplitude de l’émission de la poussière, lorsqu’on s’approche du centre galactique, qui modifie la répartition en amplitude des échantillons à l’intérieur d’un tranche de compression. Un plus grand nombre d’échantillons se trouvent loin de la moyenne et l’algorithme de compression devient alors moins efficace. Le maximum a été atteint autour du 12 septembre. La limite de débit imposée au DPU n’a pas été atteinte mais la marge restante a été jugée insuffisante. En plus de l’augmentation du débit, le passage du centre galactique à produit des erreurs de compression sur l’ensemble des canaux à 857GHz, entre le 12 et le 13 septembre 2009, quand les détecteurs ont croisé la zone où l’émission de la poussière devient la plus intense (voir figure 5.17). Dans cette zone, la brusque variation du signal à l’échelle d’un tranche de compression est trop importante. Un trop grand nombre d’échantillon se retrouvent loin de l’intervalle central de quan-tification et doivent être codés sur 22bits. La limite du nombre d’échantillons codés sur 22bits a été systématiquement atteinte sur les quatre voies. Encore une fois, les conséquences sur les données ont été négligeables grâce à la redondance des observations au niveau du ring. Finalement, une erreur de compression a aussi été observée lors de l’observation de la planète Jupiter par la quatrième voie à 857GHz. Elle a également été causée par la trop forte variation de l’intensité sur la tranche de compression.
L’ensemble de ces problèmes, rencontrés lors de la première couverture du ciel, à pesé en faveur d’un réajustement des paramètres de compression pour les voies à haute fréquence. Il a été décidé de passer d’une valeur du rapport q/σ de 0.4 à une valeur de 0.5 pour les quatre canaux à 857GHz. Des simulations ont montré que cela permet de diminuer le débit d’environ 2kbits/s ce qui donne une marge suffisante avant d’atteindre le débit maximum. Il est difficile de montrer que ces changements suppriment tous les risques d’obtenir une erreur de compression proche du centre galactique car cela dépend des détails des variations de l’émission, de la direction exacte dans laquelle on croise le maximum et de la position de ce maximum dans la tranche de compression.
Le changement des paramètres a été effectué le 21 décembre 2009. On peut voir sur les figures 5.19(b) et 5.19(a), la diminution du débit sur les voies à haute fréquence et sur le débit total respectivement. Grâce à ce changement, les observations suivantes du centre galactique n’ont pas
5.7. AJUSTEMENT DES PARAMÈTRES DE COMPRESSION POUR LA SECONDE COUVERTURE DU CIEL
conduit à une augmentation du débit aussi élevée. On est ainsi resté en dessous de la limite imposée.
(a) Débit total
(b) Débit des voies à 857GHz
Figure 5.19 – Effet du changement des paramètres de compression sur le débit. Le 21 décembre 2009, les paramètres de compression des quatre voies à 857GHz ont été ajustés. Le rapport q/σ, initialement fixé à 0.4 a été augmenté à 0.5. Cela permet de diminuer le débit des voies à 857GHz, ce qui est bien visible sur la figure 5.19(b). On peut voir sur la figure 5.19(a) que le débit total a diminué d’environ 2kbits/s, ce qui assure une marge suffisante lors du passage proche du centre galactique pour ne pas atteindre la limite maximale du débit, ce qui déclencherait un EOS. Par ailleurs, ce changement permet également de limiter également le nombre d’erreurs de compression provoquées par la forte variations du signal au passage du centre galactique.
CHAPITRE 5. COMPRESSION DES DONNÉES DE L’INSTRUMENT HFI À BORD DU SATELLITE