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,但地面射電天文站接收到的毫秒脈沖星脈沖到達時間的流密度僅為約0.01mJy至百mJy,信號被淹沒在強大的噪聲背景中,信號的檢測處理難度較大。對于毫秒脈沖星用于計時領(lǐng)域來講,指標(biāo)要求又高,因此,毫秒脈沖星計時系統(tǒng)中弱信號的檢測、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、方法和實驗結(jié)果

2、,并給予分析：在比較分析基礎(chǔ)上,優(yōu)選出認為在去噪算法方面頗具優(yōu)勢的小波算法：采用不同閾值函數(shù)去噪方法對現(xiàn)有的毫秒脈沖星PSR 0437-4715的實際觀測數(shù)據(jù)進行了實驗研究和處理,進而將不同算法處理結(jié)果用信噪比和均方根誤差兩個重要評價指標(biāo)進行了定性、定量的評估,并將不同算法的結(jié)果進行比較分析。同時,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)整去噪方法進行了實際數(shù)據(jù)實驗驗證分析,認為自適應(yīng)閾值調(diào)整去噪方法對處理毫秒脈沖星T

3、OA數(shù)據(jù),達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)計量法、卡爾曼及粒子濾波等方法對同一顆脈沖星數(shù)據(jù)進行了去噪、濾波處理的實驗研究,并將不同方法實驗處理結(jié)果進行了比較分析和討論。對于高階統(tǒng)計量法,我們主要從以下兩個方面進行了研究：(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。采用上述算法對脈沖星實測數(shù)據(jù)進行了實驗研究和處理,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重構(gòu),研究發(fā)現(xiàn)采用高階譜法獲得的信號輪廓更為真實,但非信號區(qū)的噪聲也較大,這種方法還有待于進一步的改進。對于卡爾曼及粒子濾波法,主要是考慮到脈沖星觀測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