毫秒脈沖星平均脈沖消色散和去噪方法研究.pdf

1、毫秒脈沖星最顯著的特征之一是其自轉(zhuǎn)頻率的高精確性和高穩(wěn)定性,可與原子鐘媲美。雖然脈沖星輻射的脈沖功率極強(qiáng),但地面射電天文站接收到的毫秒脈沖星脈沖到達(dá)時(shí)間的流密度僅為約0.01mJy至百mJy,信號(hào)被淹沒在強(qiáng)大的噪聲背景中,信號(hào)的檢測(cè)處理難度較大。對(duì)于毫秒脈沖星用于計(jì)時(shí)領(lǐng)域來(lái)講,指標(biāo)要求又高,因此,毫秒脈沖星計(jì)時(shí)系統(tǒng)中弱信號(hào)的檢測(cè)、去噪及消色散等成為既重要又關(guān)鍵的研究課題。 本文闡述了脈沖星平均脈沖累加和消色散原理、方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2、,并給予分析：在比較分析基礎(chǔ)上,優(yōu)選出認(rèn)為在去噪算法方面頗具優(yōu)勢(shì)的小波算法：采用不同閾值函數(shù)去噪方法對(duì)現(xiàn)有的毫秒脈沖星PSR 0437-4715的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和處理,進(jìn)而將不同算法處理結(jié)果用信噪比和均方根誤差兩個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了定性、定量的評(píng)估,并將不同算法的結(jié)果進(jìn)行比較分析。同時(shí),應(yīng)用基于小波變換的空域相關(guān)性去噪法,及提出-種自適應(yīng)閾值調(diào)整去噪方法進(jìn)行了實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析,認(rèn)為自適應(yīng)閾值調(diào)整去噪方法對(duì)處理毫秒脈沖星T

3、OA數(shù)據(jù),達(dá)到了很好的濾波效果,值得深化和推舉。 此外,還利用高階統(tǒng)計(jì)量法、卡爾曼及粒子濾波等方法對(duì)同一顆脈沖星數(shù)據(jù)進(jìn)行了去噪、濾波處理的實(shí)驗(yàn)研究,并將不同方法實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果進(jìn)行了比較分析和討論。對(duì)于高階統(tǒng)計(jì)量法,我們主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行了研究：(1)高階累積量,主要討論了累積量域的自適應(yīng)濾波算法,包括：基于誤差準(zhǔn)則J1(n)的自適應(yīng)濾波算法CDLMS和基于誤差準(zhǔn)則J2(n)的自適應(yīng)濾波算法HOS4-MSEA。對(duì)誤差準(zhǔn)則J3(n

4、)由最速下降法得到CDEFWLMS算法。我們還采用了一種新的累積量域自適應(yīng)濾波CDSWLMS。采用上述算法對(duì)脈沖星實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和處理,結(jié)果表明CDSWLMS算法具有較好的濾波效果,值得推廣。(2)高階譜,主要研究了基于雙譜的信號(hào)重構(gòu),研究發(fā)現(xiàn)采用高階譜法獲得的信號(hào)輪廓更為真實(shí),但非信號(hào)區(qū)的噪聲也較大,這種方法還有待于進(jìn)一步的改進(jìn)。對(duì)于卡爾曼及粒子濾波法,主要是考慮到脈沖星觀測(cè)模型中含有非線性因素,我們分別采用線性濾波算法和非線