高精度X射线脉冲星地面模拟系统的设计与实现
本文关键词：高精度X射线脉冲星地面模拟系统的设计与实现 出处：《西安电子科技大学》2013年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：X射线脉冲星是一种自转周期非常稳定的中子星，其最显著的特性是所辐射的信号具有非常稳定的周期和独特的轮廓，，这使其在授时和自主导航等领域展现出巨大的应用前景。 本文设计并实现了一种高精度X射线脉冲星地面模拟系统，该系统包括X射线脉冲星光子信号模拟系统和单光子探测系统。光子信号模拟系统中采用直接数字频率合成技术和恒温晶振产生高精度脉冲星标准轮廓信号，以可见光源模拟脉冲星辐射，设计并实现了线性可控光源及光衰减和光学屏蔽装置；单光子探测系统中采用高速、低噪光电倍增管将光子信号转换成分立电脉冲，经由所设计的高速甄别器放大、降噪和整形，设计并实现的高时间分辨率电子读出系统对脉冲到达时间进行标定，并研究了光子计数中的噪声，提出一种可提高信噪比的方法。 通过测试，各模块达到设计需求，且光子到达时间数据经周期叠加可得到相应脉冲星轮廓，可满足X射线脉冲星导航技术研究的应用需求。
[Abstract]:X-ray pulsar is a neutron star whose rotation period is very stable. Its most remarkable characteristic is that the radiated signal has a very stable period and unique profile. This makes it show great application prospect in the fields of timing and autonomous navigation. In this paper, a high precision ground simulation system for X-ray pulsars is designed and implemented. The system consists of X-ray pulse star sub-signal simulation system and single-photon detection system. In the photon signal simulation system, direct digital frequency synthesis technology and constant temperature crystal oscillator are used to produce high-precision pulsar standard contour signals. Using visible light source to simulate pulsar radiation, the linear controllable light source, optical attenuation and optical shielding device are designed and realized. High speed low noise photomultiplier tube is used in the single photon detection system to convert the photon signal into discrete electric pulse which is amplified noise reduction and shaping by the designed high speed discriminator. The high resolution electronic readout system is designed and implemented to calibrate the pulse arrival time. The noise in photon counting is studied and a method to improve SNR is proposed. The test results show that each module can meet the design requirements, and the corresponding pulsar profile can be obtained by the periodic superposition of the photon arrival time data, which can meet the requirements of the application of X-ray pulsar navigation technology.
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P128.4;P145.6
【参考文献】
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本文编号：1392189
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