提交时间： 2023-03-13
摘要：本文给出了在连续式旋转波片调制模式下的傅里叶分析的推导过程和解调公式,并利用理论偏振轮廓对公式的准确性进行了验证。分别采用了傅里叶分析和解调矩阵两种解调方法定量模拟了在连续式调制模式下波片的初始方位角误差、旋转定位误差以及探测器曝光过程中时间差占比三个因素对测量精度的影响。主要结论是：(1)简单的傅里叶分析不再适用于连续式调制的结果解调。文中给出的新傅里叶分析方法与解调矩阵方法在进行误差分析时，可以得到基本一致的结果。(2)考虑初始方位角误差引起的影响，我们发现对于线偏振信号来说，采用傅里叶分析和解调矩阵可得到非常一致的结果，而对于圆偏振来说，基于解调矩阵的方法得到的结果误差相对较小。但是两种解调方法都反映出初始方位角误差对圆偏振和线偏振产生的影响是一致，且相对误差的大小与偏振信号本身的强弱有关。初始方位角的误差要求在十几角秒量级才能满足结果的相对误差在10-3量级以下。(3)考虑旋转定位误差引起的影响时，我们发现采用傅里叶分析和解调矩阵得到的结果非常接近。两者同时都显示出旋转定位误差对线偏振信号造成的影响更为明显，且相对误差的大小也与信号的强弱有关。当波片的重复定位精度在10''左右时，对10-2量级的弱偏振信号来说，测量误差也能在10-3的量级左右。从这一点上，我们发现连续式调制模式对波片旋转的定位精度要求要明显高于步进式调制模式。(4)两种解调方法的结果均显示，在连续式调制模式下，波片的调制周期与探测器曝光时长的时间差(∆)会造成线偏振信号之间的串扰，即时间差占比(∆/T)对线偏振信号造成的影响比对圆偏振信号的影响更为明显。当∆/T小于1%时，线偏振信号相对误差达到10-3量级。
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关键词: 强干扰和瞬间遮挡; 卡尔曼滤波; 空间目标; 跟踪;
提交时间： 2023-03-13
摘要：针对空间目标与恒星的近距离强干扰和瞬间遮挡干扰，不易精确捕获目标位置。提出用卡尔曼滤波预测目标位置并跟踪目标，跟踪波门用改进自适应的可变波门。同时设计新的强干扰和瞬间遮挡目标的预判和跟踪方法，当预判到此类目标时，将卡尔曼滤波的预测值作为观测值跟踪目标，并用目标预测质心对波门质心进行限定修正，从而捕获有用的观测数据。实验发现，该方法能稳健跟踪强干扰和瞬间遮挡目标，提升空间目标的跟踪精度，降低数据错误率，提高数据质量，为捕获轨道位置提供更多更有用的数据。该方法程序运行速率快，具有一定的适用性和科学价值。
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关键词: 低频射电天文; 月基天文观测; 薄膜天线; 电小天线; 非福斯特匹配电路 ;
提交时间： 2023-03-13
摘要：月面低频射电观测具有巨大科学发现潜力，有望揭开宇宙黑暗和黎明时代秘密。本文针对于月背低频观测的天线及其匹配电路提出了一种新的设计方案，利用非福斯特匹配电路，大大减小了天线的物理尺寸，使之结构轻巧便于月面部署。首先，设计了一种轻巧、宽温度范围、具有易延展性、可折叠性、便于在月面部署的电小薄膜天线，其具有很好的全向性，在4-8MHz内增益小于1.92dB，半波束宽度大于83°，然后利用加载非福斯特匹配电路来改善其阻抗性能，将天线的电抗从高达-985.3Ω优化到-16.5Ω以内，最后采用等效电路进行了阻抗和噪声实测，其噪声功率密度水平在绝大部分频率范围内小于-150dBm/Hz，证实了该方案的可行性。
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关键词: 天文图像分类; 机器学习; Xception; 卷积神经网络;
提交时间： 2023-03-13
摘要：提出了一种基于Xception结构的天体目标自动分类算法，该算法可有效应用于星系、恒星和类星体的自动分类问题。算法以Xception为基础框架，通过选择最优激活函数，加入注意力机制等方式进行改进。随机选择SDSS-DR16测光图像数据中的11543个星系、10490个类星体和11967个恒星共34000个观测源g，r和i的3个波段的图像作为实验数据，并设计多组实验进行算法验证和测试，综合分析所有实验结果得出本文算法在准确率、精确率、召回率和F1分数等关键指标分别达到了90.26%，90.01%，89.86%和89.85%。相同数据集与其他13种经典和流行的卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）算法的实验测试结果对比表明，本文提出的Xception-AS算法具有更加优异的分类性能，证明本文算法在解决天体目标自动分类问题具有优越性。
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提交时间： 2023-01-18
摘要：本文基于Python设计和实现自动测光程序。首先扫描文件名实现文件分类；然后进行数据检查、预处理与孔径测光，并保存测光数据；最终由观测者指定目标星与比较星，程序从测光结果中提取相应星等与观测时间等数据，获得基于较差测光法的光变曲线。为解决数据提取中星图匹配问题，提出自动追踪移动目标的基于向量特征星图匹配算法，能自动匹配偏移较大的星图，并跟踪不断移动的小行星。使用本程序分别处理双星和小行星观测数据，并与IRAF（Image Reducation and Analysis Facility）测光结果比较，测光结果最大偏差分别为0.04mag和0.043mag，标准偏差分别为±0.005mag和±0.007mag。
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提交时间： 2023-01-18
摘要：随着天文观测技术的飞速发展，天文数据处理软件日趋复杂，天文数据处理环境的部署与管理日渐繁琐。利用容器技术将脉冲星数据处理环境封装成容器镜像并建立私有镜像库，科研人员可以根据数据处理需求选择镜像，实现数据处理环境的快速部署。利用实体计算机、虚拟机和容器中对脉冲星基带数据进行相干消色散处理，对比不同平台的资源利用率与数据处理效率。实验结果表明，容器的性能与实体计算机相近；在多任务并发的数据处理测试中，容器的资源分配更加合理，相较虚拟机可以提高计算资源利用效率。在新疆天文台脉冲星数据处理服务器上实现了基于容器的数据处理架构部署，设计并开发了容器管理图形用户界面，通过优化多用户登录、身份验证、数据卷挂载管理等功能，提高利用容器技术进行天文数据处理的效率。
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关键词: 耀变体，3C 454.3，相关性，LSP方法;
提交时间： 2023-01-17
摘要：耀变体是一种非常活跃的活动星系核，研究它的有效谱指数是认识其内部结构和辐射机制的有效方法。文中数据采用目前已公布出的SMARTS数据库数据,共682组具有B,V,R,J,K波段的准同时性的观测数据，用LombScargle Periodogram（LSP）方法研究了其有效谱指数的特性，结果得出3C 454.3光学和红外波段光变之间呈正相关；光学和红外波段光变存在2个主导周期，分别约为1.2yr，4.5yr；双黑洞结构模型中双黑洞质量比为2/1 。
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关键词: 倒“V”型栅板偶极子天线; HF-VHF射电阵列; 超宽带; 极化纯度; 天线阻抗;
提交时间： 2023-01-17
摘要：射电天文在HF-VHF频段采用天线组阵的方式进行观测，根据平方公里阵（Square Kilometre Array, SKA）的要求，每个阵列单元天线的增益、结构一致性、稳定性、阻抗变化趋势和极化纯度等方面需要达到较高指标，才能满足太阳、木星、再电离纪元等多种测量在极化测量、天线跟踪稳定性以及接收机宽带匹配等方面的需求。根据SKA requirement 2165：极化纯度（polarization purity）2135–38 和每极化方向灵敏度（sensitivity per polarization）2814–15提出的性能需求,以及在总结原有设计的经验后，针对10-90MHz频段，设计了一种适用于HF-VHF的新型倒“V”型栅板偶极子天线，具有重量轻，风阻小等优点，在10-90MHz的超宽频段内阻抗变化缓慢、极化纯度良好。其中，在阻抗变化方面，天线的阻抗实部从0.8Ω到631.132Ω变化，优于低频射电阵列（Low Frequency Array, LOFAR）的低频阵列天线，降低了接收机匹配难度和噪声；极化纯度方面，天线整体轴比小于0.41dB，对于太阳射电爆发等强极化信号具有良好的极化隔离度。
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关键词: 数字温控; 氢原子钟; PID（比例积分微分）控制; 两级控温;
提交时间： 2023-01-17
摘要：该设计的目的是实现氢原子钟的数字温度控制。基于温度检测和控制的基本原理设计一套有两级控温（包括氢钟内炉和外炉）的恒温控制系统，温度控制系统主要由电桥电路、模数转换电路、温度计算和比例积分微分（Proportional-Integral-Derivative，PID）控制系统，脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation ，PWM）输出电路、加热丝组成。在环境温度21℃到25℃时，实现了数字温控系统0.002℃的温度稳定度，证明了数字电路对氢钟控温的可行性。
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提交时间： 2023-01-17
摘要：快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB)及旋转射电暂现源(Rotating Radio Transient, RRAT)等一些没有明显周期性的天体发现以来，单脉冲搜索受到研究人员广泛关注，同时随着射电望远镜设备日趋完善，更高分辨率和更广阔的观测空间产生的观测数据量剧增，加快对观测数据的处理迫在眉睫。介绍了PRESTO (PulsaR Exploration and Search Toolkit)中单脉冲搜索，使用Cython编程方式对单脉冲搜索中去趋势算法进行优化，并通过Ray框架实现单脉冲搜索在中央处理器(Central Processing Units, CPU)上并行化。实验结果表明，算法优化后的单脉冲搜索并行化，能明显提升搜索程序性能，显著缩短数据处理时间，同时该并行策略仅基于中央处理器，无需修改代码即可在纯中央处理器环境下实现高性能数据处理。
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