• 用CLEAN算法对嫦娥四号低频射电频谱仪信号进行干扰抑制

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-05-08 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 嫦娥四号低频射电频谱仪放置在月球背面,其天然观测条件得天独厚。然而,嫦娥四号平台存在约10-15W/(m2*Hz)级别的强干扰,并且干扰在每道时域数据中都存在明显的差异,这大大削弱了低频射电频谱仪的天文观测灵敏度。为此,本论文从两组信号的相关性出发,提出基于CLEAN算法,借助互相关功率谱、傅立叶级数展开等工具,把低频射电频谱仪A、B、C天线的时域观测数据切分为强相关的CLEAN模型信号和部分相关的残余信号两个部分。其中CLEAN模型信号主要由平台干扰信号和可能的低频强射电爆发组成;残余信号由接收机噪声、未扣除干净的平台干扰信号和常规的低频射电信号组成。将该方法应用到实际数据中,结果表明嫦娥四号低频射电频谱仪的未积分灵敏度可以提高约8个数量级,达到10-23W/(m2*Hz)水平。在此基础上,基于对平台干扰信号中确定性成分和宽带随机成分的分别处理,再借助低频射电爆发信号和平台干扰信号在功率谱上不同的表现,以及常规低频射电天文信号受月球自转调制等信息,将来科学分析工作的重点是进一步处理CLEAN模型信号和残余信号,以期发现低频强射电天文爆发信号,乃至对全天区进行粗略的成像。

  • 嫦娥四号低频射电频谱仪降低背景噪声方法研究

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2018-11-19 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 嫦娥四号着陆器将搭载低频射电频谱仪在月球背面进行低频射电天文观测。该 低频射电频谱仪的观测波段为 0.1MHz~40MHz。根据着陆器在中国空间技术研究院的微波 暗室进行的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称 EMC)试验结果,着陆器平 台在该频段内自身存在非常强的噪声,其强度甚至淹没掉大部分来自太阳爆发的信号,难以 探测有效信号,实现预期的科学目标探测。本文通过模拟仿真分析谱减法,自适应滤波以及 维纳滤波这三种方法对着陆器噪声消除的效果,从而选择更为有效的噪声消除方法,为低频 射电频谱仪在轨探测任务的数据处理提供依据。