基于独立成分分析的射频干扰信号消除方法

发布时间：2022-01-16 16:30

　　射电天文已成为人类研究宇宙的重要途径。但随着人类生产、生活的发展,射频干扰信号对射电天文观测的影响越来越严重,观测数据的好坏关系到科学成果的质量甚至结论的真伪。目前广泛采用基于阈值判断射频干扰,对干扰信号直接舍弃部分观测数据的方法。此类方法存在阈值确定困难、观测带宽和时间被缩减等问题。针对脉冲星观测射电信号中,各干扰信号及射电信号统计独立以及呈现出的非高斯性,利用独立成分分析对混合信号进行分解,并根据观测信号中脉冲星信号和干扰信号的分布特点识别脉冲星信号,实现干扰信号消除。使用该方法对云南天文台40 m射电望远镜接收到的脉冲星观测信号进行独立成分分析,分解出独立的射频干扰信号和脉冲星信号,消除射频干扰信号。独立成分分析法在干扰信号消除、射电信号保留及信噪比方面均取得良好效果。 

【文章来源】：天文研究与技术. 2019,16(03)CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

脉冲星J0332+5434频域柱状图Fig.1ThephasedistributionsofJ0332+5434infrequencydomain

浠?榭?。由图可以看出，在k=0.69时，信噪比达到峰值60.37，之后开始衰减。分析原因，k较小时，在射频干扰消除结果中由(17)式引入的残留脉冲星信号对信噪比提升产生的贡献大于由此引入的射频干扰对信噪比的影响，从而信噪比上升;但随着k的增加，过多引入弱射频干扰的负面影响增大，导致信噪比下降。值得注意的是，取0.5≤k≤2.5可获得信噪比大于50的脉冲星积分轮廓。通过(17)式在射频干扰消除结果中尽量包含完整的脉冲星信号是一个相互平衡的过程，因此实现时，在遵图5k值对射频干扰消除信噪比影响Fig.5ImpactofkonsignalnoiseratioinRFImitigation循消除射频干扰且尽量保持脉冲星信号这一原则下，并未选取信噪比达到峰值时的k值，而是选取k=1。相对目前常用的对脉冲星连续观测信号取均值以提高信噪比的方法，本文方法对信噪比提升效果明显。此效果在图2～图4实验结果中也有所反映。572

【参考文献】：
期刊论文
[1]射电频率干扰的消减[J]. 安涛,陈骁,MOHAN Prashanth,劳保强.  天文学报. 2017(05)



本文编号：3593035