基于精密光程差调制的时域干涉信号闭合相位检测方法研究     

唐琳琳  侯永辉  魏炜  徐腾 《天文学报》2019,60(6):70-81

闭合相位法是实现长基线恒星光干涉高分辨成像的重要技术手段之一,获得精确的闭合相位信息是进行光干涉图像重构的先决条件.提出一种基于精密光程差调制的时域干涉信号闭合相位检测方法,在3路干涉臂上进行非冗余精密光程调制,并通过多次干涉测量结合数据拟合的方法消除光程差调制中存在的正弦误差,使得光程调制的精度达到20 nm以内.引入高速探测器件提升时域干涉信号的采样频率,对探测器上获得的时域干涉信号进行傅立叶变换处理,获得3路干涉臂精确的闭合相位信息.室内实验结果表明,基于精密光程调制的时域信号闭合相位计算精度可以达到1/50波长以内.  相似文献   

红外波段太阳观测技术方法研究     

曹文达 《天文研究与技术》2002,(1)

1m红外太阳塔是我国未来重点发展的地面太阳观测设备 ,本文的所有工作均围绕着与此相关的红外波段太阳观测技术方法展开。1 .针对望远镜实验平台—云台太阳光谱仪 ,建立了光谱仪分光流量模型 ,并用多种实验手段验证了其可靠性。利用该模型计算了FeⅠ 1 .56μm红外太阳光谱的分光流量 ,分析了实验观测的可行性及改进方案。2 .针对探测器实验平台—PtSi红外焦平面阵列相机 ,建立了FeⅠ 1 .56μm光谱观测信噪比模型 ,模拟了各种噪声对观测的影响。在此基础上 ,在国内首次成功进行了FeⅠ1 .56μm红外太阳光谱的面阵观测实验。3 .在红外观测实验所处的高背景低对比度条件下 ,讨论了红外太阳光谱观测的图像处理方法 ,分析了观测中出现的干涉条纹的来源及解决办法 ,初步建立起了一整套红外太阳光谱与成像的定标方法和图像处理方法。4 .首次利用PVA材料 ,设计研制了一套FeⅠ 1 .56μm近红外Stokes参量偏振仪 ,并将该偏振仪安装在美国国立天文台McMath望远镜上进行了观测实验。针对一太阳黑子 ,通过扫描进行了二维的Stokes参量观测。同时建立了一套从Stokes参量反演磁矢量场的方法 ,并将反演的结果与怀柔太阳磁场望远镜的观测结果进行了比对。5.针对 1m红外太阳塔的太阳光谱仪系统 ,给出了垂直多波段光谱仪和红外  相似文献   

红外波段太阳观测技术方法研究     

曹文达 《云南天文台台刊》2002,(1):64-66

1m红外太阳塔是我国未来重点发展的地面太阳观测设备，本文的所有工作均围绕着与此相关的红外波段太阳观测技术方法展开。1．针对望远镜实验平台－云台太阳光谱仪，建立了光谱仪分光流量,工用多种实验手段验证了其可靠性。利用该模型计算了Fe Ⅰ1.56μm红外太阳光 谱的分光流量，分析了实验观测的可行性及改进方案。2．针对探测器实验平台－PtSi红外焦平面阵列相机，建立了FeⅠ1.56μm光谱观测信噪比模型，模拟了各种噪声对观测的影响。在此基础上，在国内首次成功进行了FeⅠ1.56μm红外太阳光谱的面阵观测实验。3．在红外观测实验所处的高背景低对比度条件下，讨论了红外太阳光谱观测的图像处理方法，分析了观测中出现的干涉条纹的来源及解决办法，初步建立起了一整套红外太阳光谱与成像的定标方法和图像处理方法。4．首次利用PVA材料，设计研制了一套FeⅠ1.56μm近红外Stokes参量偏振仪，并将该偏振仪安装在美国国立天文台McMath望远镜上进行了观测实验。针对一太阳黑子，通过扫描进行了二维的Stokes参量观测。同时建立了一套从Stokes参量反演磁矢量场的方法，并将反演的结果与怀柔太阳磁场望远镜的观测结果进行了比对。5．针对1m红外太阳塔的太阳光谱仪系统，给出了垂直多波段光谱仪和红外大色散光谱仪的光、机初步设计。6．针对1m红外太阳塔的科学目标，提出了多波段光谱仪探测器系统方案，对红外大色散光谱仪所使用的红外探测器也进行了初步方案设计。  相似文献   

光学相机FOC对黑洞双星高时间分辨测光性能研究          下载免费PDF全文

毛东铭  余文飞  林杰  张居甲  闫震  张惠  张文达 《天文学报》2021,62(5):53

黑洞暂现双星MAXI J1820+070于2018年3月的明亮爆发为研究光学快速测光能力提供了重要机遇. 以快速光学相机(Fast Optical Camera, FOC)为终端设备分别在2018年4月22日、5月26日和8月31日(UTC)使用云南天文台丽江观测站2.4m望远镜对爆发中的黑洞双星MAXI J1820+070进行了亚秒时标的测光观测. 通过观测数据分析, 研究了相机的快速测光性能.对全帧和1/4帧两种观测模式的帧间间隔(frame time), 测得平均帧间间隔为(22.866 pm 0.679)ms和(5.868 pm 0.169)ms. 通过视场中多颗明亮参考源校准,提取了观测对象和参考源的光变曲线, 获得了光变曲线的傅里叶功率谱, 区分了观测对象本征光变和仪器或望远镜等观测因素带来的非本征光变, 成功探测到目标黑洞双星MAXI J1820+070中的光学波段低频准周期振荡信号, 并判别了观测中来自仪器设备或与观测条件相关的时变信号. 这成功验证了相机高速稳定的测光性能和对短至5ms时标光变信号的探测能力.  相似文献   

ASO-S卫星工程LST爆发模式触发和终止方案          下载免费PDF全文

卢磊  黎辉  黄宇  封莉  朱波  王彭  宋得朝  甘为群 《天文学报》2020,61(4):38

先进天基太阳天文台(ASO-S)是计划于2021年底或2022年上半年发射的中国首颗综合性太阳探测卫星,莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)作为ASO-S的有效载荷之一,具体包括莱曼阿尔法全日面成像仪(SDI)、日冕仪(SCI)以及白光望远镜(WST) 3台科学仪器和2台导行镜(GT),其主要目标是在多个波段对太阳上的两类剧烈爆发现象(太阳耀斑和日冕物质抛射)进行连续不间断的高分辨率观测.为了实现这一观测目标, LST所有仪器的观测模式中均包含了一种针对爆发事件而设置的爆发模式.该模式下, SCI将以更高的频率进行图像采集, SDI和WST则以更高的频率对爆发所在区域进行图像采集.测试结果表明,观测图像经过中值滤波、像元合并处理后,可以通过监测图像各像元亮度的相对变化提取爆发事件的时间和位置信息.这些信息将为LST观测模式间的相互切换提供重要电子学输入.  相似文献   

平场数据采集间隔对莱曼阿尔法太阳望远镜平场精度的影响分析          下载免费PDF全文

李敬伟  黎辉  封莉  李瑛  黄宇  赵洁  卢磊  应蓓丽  薛建朝  杨雨桐 《天文学报》2020,61(4):39

莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)是先进天基太阳天文台(ASO-S)卫星的载荷之一,它包括白光太阳望远镜(WST),全日面太阳成像仪(SDI)和日冕仪(SCI)等仪器. 1991年Kuhn, Lin和Loranz提出的方法(简称KLL方法)是WST和SDI在轨平场定标的方法之一.为了研究WST和SDI的平场定标精度对KLL方法的相邻位置时间间隔的敏感性,使用太阳动力学观测卫星(SDO)的日震和磁成像仪(HMI)及太阳大气成像仪(AIA)的全日面成像观测数据测试和分析在使用KLL方法时相邻位置时间间隔对所得平场精度的影响.结果显示在LST使用KLL方法进行平场定标时,相邻位置时间间隔越短越好.具体分析表明,WST平场精度对相邻位置采样时间间隔不敏感,而SDI时间间隔需要在240 s范围内.分析结果对卫星姿态调整到稳定所需的时间给出了一定限制.  相似文献   

基于FPGA的空间太阳磁像仪自校正稳像系统研制          下载免费PDF全文

白阳  林佳本  王东光  邓元勇 《天文学报》2023,64(1):6-52

太阳磁像仪是开展太阳磁场观测研究的核心仪器,其中的稳像系统是空间太阳磁像仪的关键技术之一,针对深空探测卫星系统对载荷重量、尺寸限制严苛的要求,设计了基于图像自校正方法的稳像观测系统.介绍了一套基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)和数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP),通过基于自相关算法的高精度稳像方法设计,并结合精确偏振调制、准确交替采样控制等系统软硬件设计,克服由于卫星平台抖动、指向误差等因素造成的图像模糊,实现实时相关、校正、深积分的稳像观测系统.针对像素尺寸为1 K×1 K、帧频为20 fps的CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)探测器,实现了1像元以内的实时稳像观测精度.在完成实验室测试后, 2021年6月18日在国家天文台怀柔太阳观测基地35 cm太阳磁场望远镜上开展了实测验证,结果表明该系统能够有效地完成太阳磁像仪自校正稳像观测,获得了更高分辨率的太阳磁场数据.稳像系统的成功研制不仅可以为深空太阳磁像仪的研制提供轻量化、高...  相似文献   

光学综合孔径望远镜光程探测方法研究     

《天文研究与技术》2017,(4)

光干涉技术需要对光程差进行精确的补偿和控制,因此光程差的精确探测尤为重要。主要针对色散条纹法在光程差探测中的应用进行讨论,通过理论分析、仿真计算和实验,验证了在一个波长范围内的光程差与色散干涉条纹纵向光强峰值偏移量之间存在线性关系。分析实验获得的白光色散干涉条纹数据发现,理论计算预测值有一定的偏差,通过对实验系统中各主要误差源进行分析发现,分光棱镜在运动过程中引入的俯仰起伏是导致实验误差的主要原因。  相似文献   

PSR J0835-4510单脉冲的观测研究          下载免费PDF全文

闫世钊  赵成仕  李袆丰  王性川  罗近涛 《天文学报》2022,63(6):64

利用中国科学院国家授时中心昊平观测站40m射电望远镜, 在L波段对Vela脉冲星(PSR J0835-4510)进行了单个脉冲观测研究. 在56min的观测数据中, 共观测到38040个单脉冲. 探测到观测时间内辐射的所有单脉冲信号, 其中单脉冲的半峰线宽(half-maximum line width, $W_{50  相似文献   

30m级光学/红外望远镜的宽视场多目标光谱仪     

季杭馨  胡中文  朱永田  许明明  戴松新  章华涛  汤振  王晋峰 《天文学报》2019,60(4):67-86

宽视场多目标光谱仪具有宽波段、多分辨率模式和高通光效率的特点,是极大望远镜终端仪器使用率最高的通用型仪器. 30 m级望远镜的宽视场多目标光谱仪因体量和成本急剧增加而面临重要挑战,同时天文学的不断发展对天文新技术的发展提出了更高的要求,尤其是多个巡天项目对于多目标光谱后随观测的迫切需求.综述了几类宽视场多目标光谱仪的发展现状,介绍了国际3架30 m望远镜宽视场多目标光谱仪概念设计的最新进展和仪器特点,着重介绍了中国参与研制的30 m望远镜(TMT)中的宽视场多目标光谱仪的相关进展.  相似文献   

基于DSP的小型化高精度频标比对系统研制     

唐升  刘娅  李孝辉 《时间频率学报》2012,35(4):205-211

针对传统双混频时差法测频的局限性,提出了一种差拍数字化精密频率测量方法,基于正弦差拍技术、同步采样技术和数字信号处理技术设计实现了一种新型频标比对系统,可实现对5MHz、10MHz等频标信号的比对测量。实验结果证明,测量10MHz频标信号时系统本底噪声约为1×10^-12／s。系统拥有测量精度高,体积小以及成本低的特点,在时频测量领域具有良好的推广和应用价值。  相似文献   

数字调频和数字伺服在被动型氢原子钟上的应用   总被引：1，自引：1，他引：0  

陈文星  戴家瑜  刘铁新  林传富 《时间频率学报》2007,30(1):20-28

简单介绍了被动型氢原子钟的组成及原理,阐述了基于数字调频和数字伺服的电子电路在被动型氢原子钟上的应用(目的是改善钟性能),并给出了设计的最终测试结果及其分析,数据表明该系统的稳定度比原有系统有很大提高。为了进一步改善钟性能,又对伺服系统提出了以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为主体的新的方案。  相似文献   

基于差拍的频标比对系统的性能比较     

刘娅  李孝辉  王文利 《时间频率学报》2009,32(1):22-28

针对差拍计数器测量系统和差拍数字频标比对系统各自的频率测量特性、精度表现等方面的差异,建立了基于差拍技术的频标比对平台以便进行测试比较。分析了这两套系统的技术要点及实现流程,详细阐述了差拍数字频标比对系统性能较高的原因,并对这两套系统的综合性能进行了测试和比较分析。差拍计数器测量系统所得测量值的稳定度（A11an方差,τ=1S）为4．7×10^-12,差拍数字频标比对系统所得测量值的稳定度为3×10^-14,后者比前者提高了近两个数量级。  相似文献   

全数字化自相关射电频谱仪观测分子谱线成功     

周体健  钱志翰  罗先汉  杜声孚  姚德一  季德盛 《中国天文和天体物理学报》1987,(2)

鉴于分子天文学对研究银河系结构、恒星诞生和演化、宇宙化学及宇宙生命等方面有极其重要的意义,近年来国内不仅在这个领域的理论研究有迅速发展,而且积极进行着实测手段的建设.其中,用于谱线观测的射电频谱仪先后确定采用的数种技术方案,均已进行研制并已在实验室调测.然而因种种技术上的考虑,原来并没有打算采用国外已广泛使用的全数字化自相关射电频谱仪.  相似文献   

长期连续工作的光抽运铯束频标激光系统     

王凤芝  张建伟  陈景标  杨东海 《时间频率学报》2005,28(2):81-88

长期连续工作的轻便激光系统是实现实用的光抽运铯束频标的关键。本文作者研制的半导体激光系统采用了单片机数字辅助锁定和计算机控制技术成功地实现了激光频率的自动锁定和长期连续工作。两套激光系统分别工作在抽运跃迁频率和检测跃迁频率上,与小型密封铯束管及频标电路共同组装成一台光抽运铯束频标。这台频标已经正常连续工作了两年多。技术指标达到原HP5061小铯钟的水平。据知,这是我国第一台能够长期连续工作的光抽运小铯钟,也是世界上第一台连续工作两年多的光抽运小铯钟。  相似文献   

基于FPGA的便携式BPC定时接收机设计   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘小花  许林生  华宇 《时间频率学报》2012,35(2):88-95

介绍了一种基于FPGA的便携式低频时码接收机系统的设计方案。该接收机的特点是体积小,功耗低,方便户外工作人员携带。描述了该接收机的硬件系统结构,给出了软件算法。硬件结构中,使用了ALTERA公司的EP2C70F672C8芯片,软件部分在QuartusⅡ开发环境下完成。系统测试结果表明,按本方案设计的接收机集成度高,可靠性好,易扩展,易升级,具有一定的实用价值。  相似文献   

基于AD9956的任意频率合成器研制     

樊战友  樊西青  张首刚 《时间频率学报》2010,33(2)

为满足精密时间测量和高性能星载原子钟等国家重要研究课题的实验应用需求,研制了主要由AD9956芯片和8位高性能单片机构成的一种DDS(直接数字合成)任意频率合成器。在分析DDS的基本原理和特点的基础上,从硬、软件等方面较为详细地介绍了该频率合成器的设计,对同时完成的专用于控制该合成器工作的计算机应用软件也作了介绍。实际使用结果表明:研制的合成器符合实验使用要求,并对促进课题的研究完成发挥了积极作用。  相似文献   

光纤时间频率传输数字相位补偿方法     

李孝峰  梁双有  张首刚 《时间频率学报》2009,32(2):115-119

为提高光纤时间频率传输的精度,提出了数字移相补偿方法。该方法采用单片机量化发送端和接收端射频信号的相位差,然后再控制数字移相器调整发送端射频信号相位,使二者相位趋于一致,实现传输光纤引起相位变化的前置补偿,从而提高时间频率传输精度。实验表明,该系统可将发射端信号和接收端信号的相位差减少到5似内。  相似文献   

射频干扰检测的SumThreshold算法          下载免费PDF全文

李慧  丁雨君  李乡儒  张金区 《天文学报》2022,63(2):20-87

射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)是射电目标搜寻和精确分析研究的关键影响因素,因此RFI检测是相关数据处理中的一个重要环节.已有RFI检测方法可分为成分分解法、阈值分析法、机器学习类方法.从应用广泛性和可解释性方面考虑,阈值分析法最具代表性,特别是SumThreshold是近年备受关注的一个RFI检测方法.从SumThreshold方法的原理、算法设计、优化要点、适用性等方面进行介绍和探讨,以供同行参考.  相似文献   

德令哈13.7m望远镜接收机抗射频干扰研究     

李振强  李积斌  张旭国  单文磊  徐烨  左营喜  张海龙  金风娟  孙继先  逯登荣  巨秉刚 《天文学报》2019,60(3):62-76

在天文观测中,射频干扰会造成假谱,降低数据的可靠性和有效性.射频干扰消减旨在减少干扰信号对射电天文观测的影响,包含器件方面的技术革新和数据处理领域的方法研究.针对德令哈13.7 m望远镜接收机中频部分引入的射频干扰,通过优化中频器件的抗射频干扰能力,提高了接收机的整体抗射频干扰能力,以主动消除方法来减少射频干扰耦合到接收机内部.分析了接收机干扰的传输路径,提出了器件射频干扰的直接耦合系数和器件射频干扰的系统耦合系数的概念,为定位干扰敏感器件并量化干扰引入比重提供了基础.经过抗射频干扰优化后,接收机抗干扰能力改善30 dB左右,望远镜的天文观测效率提高10%以上.  相似文献