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抑制瞬时射频干扰新算法为脉冲星观测保驾护航
2021-12-22 10:32:00| 【 【打印】【关闭】

  脉冲星是一种周期性发射微弱脉冲信号的中子星,长期以来都是天文和物理的前沿研究领域,涉及引力波探测、精确验证广义相对论、限制极端物理条件下的物态方程、高精度时空基准建立等重要基本问题。但随着近30年通讯及数字技术快速发展,人为的射频信号对来自遥远深空的天文信号造成严重干扰,导致射电天文“干净”的观测环境面临严峻挑战,太空深处的宝贵事件信息大打折扣甚至丢失。特别是无规律的偶发宽频(瞬时)射频干扰(RFI),对脉冲星观测数据准确性造成了不同程度的影响。因此,有效解决这种无规律的偶发的宽频射频干扰,将极大提高脉冲星观测数据的质量及确保科学观测研究的有效性。  

  现阶段,国内外抑制瞬时干扰一般采用人工交互方法。为避免人工识别、手动抑制RFI等方法导致的低效观测,日博体育在线QTT天线控制与天文观测系统的博士研究生宋祎宁在王娜研究员、刘志勇正高级工程师指导下,综合分析瞬时射频干扰的特点,结合脉冲星精确周期特性,利用脉冲星的参数进行分析,提出了一种基于脉冲相位和标准差的算法PPSD(算法流程见图1),该算法可以比人工更高效地识别、抑制脉冲信号以外的瞬时RFI,提高脉冲星数据的信噪比(图2)。相关研究结果发表在《天体物理杂志》(ApJ,2021,922,94)。 

  该算法具有普适性,不受观测台址及射电环境约束,可广泛的应用于国内外射电天文望远镜脉冲星观测数据瞬时射频干扰处理。目前该算法已在南山26米射电望远镜上完成脉冲星观测测试验证。 

  相关链接:https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2021ApJ...922...94S/abstract

 

1 算法流程图

  2. PSR J0332+5434数据抑制瞬时RFI前(上列)后(下列)对比。左列:频率-相位图;中列:消色散前平均轮廓图;右列:消色散后平均轮廓图 

作者:蒋晨峰

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