分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-05-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 对于射电望远镜观测的天文研究,即使很微弱的射频干扰也会导致观测失败或降效。当前射电望远镜台址射频干扰越来越多,需尽快尽量将射频干扰源找到并予以消减。无线定位技术成为查找干扰源时,获取射频发射源准确位置的重要技术手段。基于测距的无线定位算法因其定位精度高,稳定性强而备受关注。本文对几种基于测距的无线定位算法进行研究,分析比对这几种测距定位算法的特点。通过比对,TDOA(Time Difference of Arrival,基于到达时间差)定位算法计算复杂度低,定位精度高;RSSI(Received Signal Strength Indication,基于接收信号强度)定位算法简单易于实现。在此基础上提出了一种基于TDOA定位算法和RSSI定位算法数据融合的测距无线定位算法,该算法在通过TDOA定位算法获得多个初始位置估计值的基础上引入以信号接收强度作为初始位置估计值的权值的数据融合方式,通过线性加权归一化处理获得一个定位精度较高的位置估计值。因信号接收强度易于获得,该数据融合算法在TDOA定位算法基础上增加的计算量较小,且仿真结果表明该算法较单一的TDOA定位算法降低了约20%的定位误差,有效提高了定位精度,便于快速低成本发现射频干扰源。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-12-19 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 射电天文已成为人类研究宇宙的重要途径。但随着人类生产、生活的发展,射 频干扰信号对射电天文观测的影响越来越严重,观测数据的好坏关系到科学成果的质量甚至 结论的真伪。目前广泛采用基于阈值判断射频干扰,对干扰信号直接舍弃部分观测数据的方 法。此类方法存在阈值确定困难、观测带宽和时间被缩减等问题。本文针对脉冲星观测射电 信号中,各干扰信号及射电信号统计独立以及呈现出的非高斯性,利用独立成分分析对混合 信号进行分解;并根据观测信号中脉冲星信号和干扰信号的分布特点,识别脉冲星信号,实 现干扰信号消除。使用该方法对云南天文台40米射电望远镜接收到的脉冲星观测信号进行独 立成分分析,分解出独立的RFI信号和脉冲星信号,消除射频干扰信号。本文方法在干扰信 号消除、射电信号保留及信噪比方面均取得良好效果。
分类: 天文学 >> 天文仪器与技术 提交时间: 2022-06-28
摘要: 快速射电暴是目前国际天文学新兴前沿热点,随着海量观测数据带来的处理和分析的挑战,亟需开展快速射电暴信号智能搜寻和甄别的研究。为了加速快速射电暴搜寻研究,我们开发了一套基于机器学习的快速射电暴数据集,它可以训练机器学习算法以搜寻原始数据中的快速射电暴。目前数据集有8020个快速射电暴仿真图像、4010个非快速射电暴和4010个射频干扰仿真图像,这些图像是根据开放的快速射电暴观测结果构建的,并可根据需要扩展数量。本研究旨在为最先进的人工智能算法提供开源数据集,以测试和比较快速射电暴识别算法。该数据集为卷积神经网络和经典机器学习算法提供图像和numpy格式的文件。数据集可以实现快速射电暴和非快速射电暴分类,或快速射电暴、射频干扰和背景噪声分类。在本例中,我们使用预先训练过的31种经典卷积神经网络(CNN)。在快速射电暴/非快速射电暴分类中,在第一个历元训练中达到90-92%的准确率,在真实数据测试中达到99.8%的最大准确率。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-07-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 对大规模射电天文巡天项目产生的数据进行单脉冲搜索会产生数以亿计的脉冲星候选体。本文处理了CRAFTS(The Commensal Radio Astronomy FAST Survey)巡天的32万个超宽带数据文件,得到5万个脉冲星候选体。针对CRAFTS单脉冲搜索实验结果中脉冲星候选体仅有1.5%真正具有脉冲星信号的问题,提出三个显著区分脉冲星信号与干扰的特征,并应用到单脉冲筛选流程中。实验表明,改进后的单脉冲筛选工具将需要人工检查脉冲星候选体的数量降低了20%,一定程度上提升了CRAFTS巡天数据的单脉冲搜索效率。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-07-09 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 射电天文中,射频干扰问题多样而复杂,面对不同的射频干扰问题,针对不同的干扰机制,采用针对性的方法。从器件阶段消减射频干扰,可以预防射频干扰进入望远镜内部。介绍了德令哈毫米波望远镜9波束边带分离型超导接收机, 1个本振链路系统分配18路本振信号方案,针对本振链路中信号发生器的谐波信号引起的中频窄带干扰,设计了注入模拟谐波信号的测试方案,确认了干扰产生机制并得出了谐波信号频率与干扰信号的频率和功率的对应关系,分析并验证了谐波干扰传输路径。为了消减谐波干扰,利用YIG滤波器的可变频段的带通特性,在本振链路上滤除谐波信号,防止谐波信号耦合到接收机系统,完成了谐波干扰的消减。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-11-13 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 无线电监测表明,手机与基站通信产生的干扰信号会影响射电天文观测数据,为了抑制射频干扰,天文学家提出屏蔽站内电子设备、设置无线电宁静区等无线电管理办法,其中的手机信号因易移动、基数大而难于监测和管理。然而,开启手机的飞行模式或关机可以降低射频干扰。基于此,本文设计和开发了一款基于Android系统的手机干扰管理APP,采用定位技术来自动判别手机是否处于无线电宁静区,以提醒用户管理手机,并记录用户在宁静区内的操作。测试结果表明,当用户处于无线电宁静区时,APP能主动提醒用户开启飞行模式或关机,有效降低手机信号对天文观测数据的影响。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-05-07 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)是射电天文观测设备无法回避的问题。国家天文台(内蒙古)明安图观测基地多台各具特色的射电观测设备、各类电磁辐射源及其传播路径共同组成了其复杂的电磁环境。现有超宽带高分辨太阳射电成像观测设备-明安图射电频谱日像仪,以及即将建设的子午二期工程的太阳行星际监测系统,包括米波-十米波射电日像仪、行星际闪烁望远镜和超宽带射电频谱仪等,全部频率覆盖1MHz-15GHz,观测结果用于太阳物理、空间天气监测和预报的关键问题研究,也对电磁环境提出了更高要求。介绍了明安图观测基地的观测设备及其地理环境,给出了方位频率功率谱、立体方向图、时间频率功率谱等展示的RFI初步监测结果,讨论RFI预防、消减及RFI自监测方案。