分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-09-19 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： L波段太阳射电爆发是导航系统不稳定性的潜在影响因素，通过L波段内精密太阳射电流量的监测可以实时发现太阳射电爆发干扰导航事件，为此云南天文台本部拟建立一个L波段多频点太阳射电监测系统。而对无线电环境的有效评估对于该监测系统观测数据的稳定获取至关重要。本文介绍了该监测平台的无线电监测准备研究，通过对云南天文台本部凤凰山地区的L波段无线电环境进行了100小时的测试。本文提出一种基于Simple Thresholding算法与CUSUM算法的改进阈值的算法，遴选出介于北斗 B1、B2、B3频点，GPS L1、L2频点之间 7个5MHz无线电干扰较少的无线电通带，分别为1551MHz~1555 MHz、1596MHz~1600MHz、1161MHz~1165MHz、1221MHz~1225MHz、1246MHz~1250MHz、1291MHz~1295MHz、 1231MHz~1235MHz，其洁净率分别为98.329%、98.301%、98.315%、98.335%、98.224%、97.650%、98.260%，均符合太阳观测需求。为下一步接收机的设计和信号处理提供了依据。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 脉冲星是一类自转极为稳定、辐射电磁脉冲的中子星。脉冲星研究的3个前沿领域使得与其相关的射电天文观测需要更多更宽的无线电频段。来自深空微弱的射电信号及射电望远镜的高灵敏度等特点，又使射电观测易受到来自人类活动产生的电磁干扰的影响，甚至有时对射电观测带来致命影响，因此射电观测需要选择电磁环境优异的地方建站。利用宽带噪声源、50 SZ匹配负载、高低频天线组成具有三重定标校准的监测系统。系统处于哀牢山生态站进行不同频段(100 MHz-18 GHz)、多方位角、两个极化角、不同气候环境下的观测。阐述了对观测数据进行统计分析及处理的方式。系统可以广泛用于野外电磁环境监测及射电望远镜选址等领域。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 射电天文望远镜是天文观测､深空探测等研究的关键设备，提高其灵敏度､降低系统噪声温度具有重要意义。然而，由于分配给射电天文的频段受限，且常与其他业务共用，射电天文望远镜容易受到强烈的射频干扰。这些干扰进入射频接收机后，在低温放大器内产生交互调干扰､放大器饱和等问题，抬高了噪声本底，降低了射电望远镜对微弱信号的探测灵敏度。利用滤波超表面技术可以对射电天文射频干扰进行有效的抑制，但需要控制引入的额外噪声。提出了一种降低滤波超表面在射电天文望远镜中引入噪声温度的方法，分别研究了滤波超表面的耗散性损耗和反射损耗与噪声温度的关系，通过对不匹配反射波朝向的约束实现了噪声温度的最小化。应用本文提出的方法，可以使系统噪声温度降低35.4%。若将滤波超表面设置在致冷室内，可以实现仅0.11K的额外噪声温度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-01-17 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 射电天文在HF-VHF频段采用天线组阵的方式进行观测，根据平方公里阵（Square Kilometre Array, SKA）的要求，每个阵列单元天线的增益、结构一致性、稳定性、阻抗变化趋势和极化纯度等方面需要达到较高指标，才能满足太阳、木星、再电离纪元等多种测量在极化测量、天线跟踪稳定性以及接收机宽带匹配等方面的需求。根据SKA requirement 2165：极化纯度（polarization purity）213538 和每极化方向灵敏度（sensitivity per polarization）281415提出的性能需求,以及在总结原有设计的经验后，针对10-90MHz频段，设计了一种适用于HF-VHF的新型倒V型栅板偶极子天线，具有重量轻，风阻小等优点，在10-90MHz的超宽频段内阻抗变化缓慢、极化纯度良好。其中，在阻抗变化方面，天线的阻抗实部从0.8到631.132变化，优于低频射电阵列（Low Frequency Array, LOFAR）的低频阵列天线，降低了接收机匹配难度和噪声；极化纯度方面，天线整体轴比小于0.41dB，对于太阳射电爆发等强极化信号具有良好的极化隔离度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 导航信号作为射电干扰信号影响L波段射电观测时，与雷达、通信领域的干扰不同，其功率通常小于噪声功率，使得利用干扰信号相关性的传统抗干扰方法效果不佳，且缺乏有效的评价指标。针对以上问题，依据射电信号处理流程构建了射电抗干扰系统框架，并从射电观测数据应用出发，给出了干扰抑制度和信号损失度两个指标。同时提出在精确补偿时延后利用抑制干扰子空间噪声分量的自适应旁瓣相消方法来消除导航信号的影响;仿真结果表明，本方法能有效抑制导航信号对射电观测的影响，且性能优于传统基于特征子空间的自适应旁瓣相消方法。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 射电天文观测数据受无线电的影响日益严重。因此，射频干扰(Radio Frequency Interference , RFI)消除已经成为信号处理流程中不可或缺的一步。考虑了自适应阵列信号处理中的移动干扰源的消除问题，对于阵列天线望远镜而言，射频干扰消除可以通过采样协方差矩阵在空域实施处理。在很多应用场景中，可得到的零点深度受限于协方差矩阵的估计误差，进而影响干扰子空间的估计精度。方法应用了一种多项式模型以跟踪阵列协方差矩阵随时间的变化，消除干扰子空间的估计误差，提高干扰消除性能。最后通过仿真对比了传统的子空间投影(Subspace Projection, SP)算法和基于多项式模型的子空间投影(Polynomial-augmented Subspace Projection, PSP)算法，仿真结果证明了所提方法的有效性。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-09-10 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 基于VHF频段射电天文干涉阵列的天线，研究地网以及不同环境对天线辐射特性包括增益、方向图、谐振点等参数的影响。结果表明，无地网条件下，天线在干燥土壤和沙地上增益分别是3.06dB和1.44dB,且存在明显的旁瓣和后瓣；在两种潮湿地面上，分别是4.33dB和4.25dB。增加地网后，天线在干燥土壤和沙地的增益分别为4.87dB和4.97dB，潮湿土壤和沙地分别是4.39dB和4.40dB。并且方向图不存在明显的后瓣和旁瓣，谐振点稳定在27.0MHz和69.5MHz处，且在此之间的频段中，驻波比均满足银河噪声限制条件。最后得出结论，在干燥土壤和沙地上铺设地网时，VHF天线性能最好，噪声最低，这对于大规模的VHF天线阵列的基础构建环境选择至关重要。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 自天文观测进入全波段观测时代以来，全波段中的低频射电信号是新的重要观测波段以及研究窗口。鉴于此波段的信息对于研究太阳以及行星的射电爆发具有重要意义，并且人类对此频段的研究几乎处于空白状态，现在欧美一些国家以及我国都已经适时地开启了相关研究。目前中国科学院云南天文台已经开启了此项目的建设，现已有4台低频射电天线可以测试使用。其低频射电天线阵可以和云南天文台已有的lOm太阳射电望远镜以及 11 m太阳射电望远镜配合使用，用于更精确地观测太阳或者其他行星的射电信息。设计首先由A/D板卡接收来自低频射电天线的低频天文信号，接着A/D板卡把转换的数字信号以差分信号的形式传至现场可编程门阵列板卡;现场可编程门阵列对数据整合处理，通过异步先入先出队列( First Input First Output, FIFO)跨时钟域的形式把数据通过千兆以太网以UDP协议的形式传至PC端;然后PC端设计的软件对传输来的数据做加窗和快速傅里叶变换处理并显示。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-11-17 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 为完成对太阳射电爆发15 MHz~15 GHz 频谱的监测，云南天文台研发4套太阳射电频谱仪，频率覆盖范围依次为15~80 MHz，100~750 MHz，600~4 200 MHz和4~15 GHz，分别称为十米波､米波､分米波和厘米波太阳射电频谱仪。十米波段太阳射电频谱仪的谱分辨率和时间分辨率分别为7. 6 kHz和1 ms; 米波段和分米波段太阳射电频谱仪的谱分辨率和时间分辨率分别为9 . 5 kHz和10 ms; 厘米波段太阳射电频谱仪的谱分辨率和时间分辨率分别为76 kHz和10 ms; 每套设备包括天线系统､接收机和数字频谱仪。为实现超高谱分辨率，需要的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)点数最高达到262 144，在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)上，通过一个FFT IP 核(Intellectual Property Core)不能实现如此高点数的快速傅里叶变换运算。对于大点数的快速傅里叶变换，需要对数据行列分解后做并行处理，从而将其转化为两个小点数的快速傅里叶变换。通过对并行算法的研究，使用Matlab对该算法进行仿真，并应用在数字频谱仪上。数字频谱仪测试结果与仿真结果具备良好的一致性，表明该算法在数字频谱仪上的成功应用。主要介绍太阳射电频谱仪的组成和基于现场可编程门阵列实现超高谱分辨率的方法。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 分子谱线可以在射电频谱上显现，但是采用离散数字功率谱分析算法会引入离散误差，难以获得分子谱线准确的频谱信息。针对射电频谱上离散数字功率谱分析中带来的频率偏移问题进行比值校正法研究和处理。该方法是频谱矫正方法的一种，特点在于算法简单，方便快捷。利用射频信号相同、分辨率不同和不同射频信号、不同分辨率情况下，归一化频率偏移量的变化确定该方法的校正效果，最终实现了射频为80.0MHz，141.8MHz和270.8MHz的频谱校正，提高了相应的频谱分辨率可达7.5Hz/channel。通过实验结果对比，确定了测试系统的最佳频率分辨率为50Hz/Channel或200Hz/channel。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 谱线观测在天文领域起着至关重要的作用，较高的频谱分辨率可以为研究天体细节带来便利，但在高频段谱线观测领域，使用传统的采样方法实现较高的谱线分辨率十分困难。目前，一种利用高性能芯片实现的用于射电天文厘米一分米波谱线观测领域的新方法克服了传统方法的诸多弊端，使用较低的采样带宽就可实现较高的频谱分辨率。这是一套完整的采集、处理、存储方案。首先将高频信号进行模拟下变频处理，再将处理过的低频信号交由上位机软件进行快速傅里叶变换、积分处理，最后保存成需要的文件格式。整个系统的采集参数由观测者通过上位机软件进行配置。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 太阳射电爆发是太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发过程的重要表现形式，是卫星通信和导航系统､地面电网系统､人类生活环境的潜在影响因素之一。对太阳射电爆发的监测与研究不仅可以预报空间天气，还可以作为太阳物理的研究工具。介绍了基于LabVIEW平台设计开发的双通道高速太阳射电频谱观测系统，针对太阳射电爆发具有随机性和持续时间短､变化快的特点实现对太阳射电爆发的监测。系统采用高速信号采集卡以1.5GS/s的速率进行信号采集，系统时间分辨率可达4 ms，频率分辨率达45.776 4 kHz。采集的信号经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)功率谱分析处理后输出显示其频谱图和瀑布图，得到太阳射电爆发的频率､强度以及持续时间等信息。观测数据利用文件传输协议( File Transfer Protocol，FTP)上传至服务器，实现存储资源的优化，观测数据的共享。该系统集成度高，可以应用于分析澄江抚仙湖观测基地11m太阳射电望远镜输出的70~700 MHz 信号。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-11-24 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 30~300 MHz的甚高频(Very High Frequency，VHF)频段是重要的射电天文波段，该频段观测采用天线阵组阵方式。稀布阵列具有空间分辨率高､副瓣电平低以及造价低等优点， 进一步的天线阵综合加权可以对天线阵主瓣波束进行有效赋形，对最大旁瓣副瓣(Maximum Side Lobe)电平和远区栅瓣(Far Side Lobe)电平进行抑制，首先回顾了射电天文甚高频稀布阵列研究发展和现状， 以及将会遇到的难点，提出了首先优化最优稀布天线阵元排布，进一步提出融合高性能计算平台+FPGA SOPC的稀布甚高频射电天文阵列信号处理结构体系，在图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)或者云计算平台上完成对天线阵各阵元频点加权参数的计算，然后通过高速总线将计算参数下发到前端的信号处理板中，通过FPGA SOPC完成对加权参数的配发。进一步分析计算了多波束情况下的数据率，可以实现实时的参数配置。本文成果为下一步大规模甚高频天线阵架设提供了技术依据。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-07 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要： 随着石油、电力、交通事业的迅速发展，埋地管道面临的交流干扰问题日益严重。交流干扰不但会加速管道的腐蚀，同时会对管道的阴极保护系统产生较大的影响，传统-850mVCSE的阴极保护准则在交流干扰条件下不再适用，急需新的阴极保护准则来评价交流干扰下埋地管道的腐蚀。本文系统地综述了交流干扰对阴保电位、阴保电流密度、牺牲阳极电位、牺牲阳极消耗速率、牺牲阳极效率等参数的影响，同时阐述了交流干扰下阴保评价准则及交流腐蚀机理的最新研究成果。最后指出了目前研究存在的主要问题，展望了该研究领域的发展趋势。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-04-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文针对射电天文观测中对周边电磁环境宁静区检测方法的不足，提出一种基于四天线线阵进行无线电干扰监测的方法，目的在于实时监测电磁宁静区有无干扰源并对干扰源的来波方向进行辨识。方法是采用便携式四天线阵布成线阵，使用线性阵列的MUSIC算法来计算干扰源来波方向。通过在室内和室外的不同距离和条件下进行测试，结果在相对空旷宁静的环境，四天线阵能够有效辨识干扰信号的来波方向，测量角度误差不超过5的可靠性约为87%。经过综合分析，本文得出采用便携式四天线线阵方式结合MUSIC算法在空旷区射电天文观测中能够较好辨识干扰源来波方向，有助于帮助射电望眼镜避开受干扰信道。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 多波段相关性分析对研究耀变体(Blazar)的物理模型和辐射机制具有重要意义。为了研究TeV耀变体的物理模型，依据4FGL-DR3目录中78个TeV耀变体的对应体的名称及坐标， 对他们的 射线波段数据和光学波段数据进行了搜索和整理，发现同时具有光学波段和 射线波段数据的TeV耀变体共56 个。利用离散相关函数计算每个耀变体光学和射线的相关性，计算结果显示，有20个源表现出弱的 射线-光学相关性，有30个源表现出强的 射线-光学相关性，有6个源没有表现出相关性。在表现出强相关性的源中，光学波段和 射线波段间还表现出不同程度的时间延迟。这些结果支持了TeV 耀变体高能光子主要来自轻子模型的同步自康普顿辐射。但是同时还发现不管是光学波段还是 射线波段，存在一些孤峰，这些孤峰可能暗示了低能光子的来源不是唯一的。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 30 ~ 300 MHz的低频段陆基天线阵是重要的射电观测设备，在该频段进行射电观测面临无线电环境复杂、天空背景温度高等特点。介绍了一种基于微波芯片设计的新型低频段模拟接收机。接收机由初级带通滤波器(30 ~ 70 MHz)、初级放大器、次级带通滤波器(55~65 MHz) ,180°移相器、两个次级放大器组成。在测试云南天文台短波段无线电环境的基拙上，接收机实现了对55 ~65 MHz可观测频段的选通和放大，整机噪声约为320 K，增益63 dB左右。同时作为中国射电天文低频阵前期研究的一部分，由于采用单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)芯片，接收机具有体积小、成本低、易于量产等特点。
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： 太阳射电爆发是无线通信特别是卫星导航通信的潜在影响因素之一。2015年11月4日的太阳射电爆发事件在1415MHz点频上的流量达到了峰值5800SFU(Solar Flux Unit)，位于日下点的欧洲GPS系统和瑞典的航空导航系统均受到了影响。本文分析了该次事件产生源活动区的X-ray流量变化与射电流量变化之间的时间前后关系；通过比对,X射线的流量抬升时间较之于射电阈值具有30分钟的提前量；随后本文讨论了该提前量之间的物理背景，即软硬X射线分别对应了热电子和非热电子辐射，而非热电子是产生能够造成该类空间天气事件射电爆发的物理条件，X射线由软转硬过程中流量的抬升变化，正好为进一步防控该类空间天气事件提供了一种有效的手段。
点击量
点击量
下载量
评论
通过
