分类： 天文学 提交时间： 2025-07-02 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 作为探测宇宙再电离时期的重要方法之一，低频全天总功率实验的核心目标是在频谱为 50∼200 MHz 的全天总功率谱中寻找宇宙再电离时期极其微弱的中性氢 21 cm 信号。目前通常 使用快速傅里叶变换（fast Fourier transform, FFT）来计算功率谱，其存在的频谱泄漏问题， 使得射频干扰（radio frequency interference, RFI）无法彻底剔除，从而严重干扰了微弱的宇宙 再电离信号的提取。多相滤波器组（polyphase filter bank, PFB）是一种将信号按频率均匀划分 的技术，可以替代 FFT 计算功率谱。介绍了 PFB 的基本原理及基于统一计算架构（compute unified device architecture, CUDA）的实现，并且通过仿真比较了 PFB 和 FFT 的性能，还比 较了不同阶数的 PFB 性能差异。结果表明，PFB 技术具有更平坦的带通响应、更窄的过渡带、 更好的带外抑制。最后，对天马望远镜的观测数据及低频总功率实验产生的数据进行处理，验证 了 PFB 技术的优越性，为全天总功率实验的频谱分析提供了一种有效的解决方法。
分类： 天文学 提交时间： 2024-10-10 合作期刊: 《天文学进展》
摘要： 该文主要分析实验天线所在周围山体对低频全天总功率实验提取中性氢 21cm 信号的影 响。基于涵盖山体的高度、倾斜角、山体的组成成分及其一致性和山体到天线的距离等多种因素 的模型，利用基于矩量法的混合数值模拟算法对山体影响进行一系列的电磁场传播的模拟计算， 并进一步分析这些因素对天线增益和中性氢信号提取的影响。研究结果表明，山体的特征，包括 其高度、与观测点的距离、倾斜角、构成材质和表面成分的一致性，不仅对天线的增益产生影 响，而且会对后续中性氢信号的多项式拟合提取产生影响。当山体相对于天线的视角越小，则对 天线增益的影响越小；山体错落排列比规则环状山体对天线增益扰动更大。而对于再电离信号的 提取，各向异性的山体成分和山体错落排列都会影响多项式前景扣除的精度，进而干扰再电离信 号的提取。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 空间VLBI是未来重要的发展方向，但其观测系统和轨道等不稳定因素会导致VLBI相关处理机所需的预报时延模型与实际时延相差较大，在这种情况下很难获得干涉条纹。本文提出了基于多重网格的射电源条纹搜索算法，可以在不使用时延模型的情况下，使相关处理机在较大范围内从原始数据中自动完成搜索干涉条纹。利用滑动窗口技术提高搜索范围，多重网格技术提高搜索效率。实测数据表明，该算法在能够不依赖先验预报时延模型的情况下成功获得VLBI射电源干涉条纹。
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