科研动态瞬时射频干扰新算法星辰之光照亮脉冲观测之路

在浩瀚的宇宙中,脉冲星以其独特的周期性信号,犹如天际间闪烁的明灯,为天文学家们提供了探索未知、揭示宇宙奥秘的宝贵机会。然而,在这片广袤无垠的星辰海洋中,一种隐蔽但极具破坏力的干扰力量悄然侵蚀着这些珍贵信息——那就是射频干扰(RFI)。随着通讯技术和数字化设备的普及,无规律且突然出现的宽频射频干扰尤为致命,它们不仅对脉冲星观测造成严重影响,还可能导致重要科学发现的大幅降低。

为了应对这一挑战,科技界一直在不断寻求有效解决方案。国内外研究人员采用人工交互方法来识别和抑制这些干扰,但这种手动操作往往效率低下,难以适应快速变化的情景。正是在这样的背景下,一项新算法被提出,它基于脉冲相位和标准差,对瞬时射频干扰进行高效识别与抑制。

该算法,即PPSD(Pulse Phase and Standard Deviation),是由新疆天文台QTT天线控制与天文观测系统的一位博士研究生宋祎宁所提出的。在王娜研究员和刘志勇正高级工程师的大力指导下,他综合分析了瞬时射频干扰的特点,并结合脉冲星精确周期特性,以及利用脉冲星参数进行深入分析。此次发表于《天体物理杂志》(ApJ, 2021, 922, 94)的相关研究成果,不仅提高了脉冲数据质量,而且证明了其普适性,可以应用于全球各地任何条件下的射电望远镜观测。

此前,该算法已在南山26米射电望远镜上成功进行了测试验证,其效果图展示了一幅令人瞩目的场景:图1展示的是算法流程图,而图2则是PSR J0332+5434数据经过处理前的及后的对比图片,其中左列显示的是频率-相位图、中列为消色散前平均轮廓图,右列则为消色散后平均轮廓图。这一成果不仅增强了我们对于宇宙深空信号捕捞能力,也开辟了一条新的科学探索之路。

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