米波太阳射电频谱仪的科学目标和技术方案

介绍了70～700 MHz低频太阳射电频谱仪的科学目标和技术方案,给出了11 m网状抛物面天线、接收系统、数字频谱终端的技术指标。并对系统的整机噪声系数、灵敏度、最小可测流量密度、LNA输入端的噪声功率进行了估计。系统频谱分辨率优于0.2MHz,时间分辨率最高可达2 ms。

云台40m射电望远镜的指向误差校正

首先综述了射电望远镜指向误差校正的原理并对软件校准的两种方法进行了比较。其次阐述了利用软件校准的方法对云南天文台40m射电望远镜进行指向校正的过程,并给出其指向校正结果。结果是经过指向校正后该射电望远镜的指向精度达到观测要求。

40m口径射电望远镜

介绍了40m望远镜的结构和性能,以及在中国VLB I网中的试观测情况和其他应用情况。

太阳和月球射电辐射对40m天线数据接收影响分析

利用标准射电源和标准噪声源,对宁静太阳和月球射电辐射的噪声温度进行了测量,估计它们对40m天线接收绕月卫星信号的影响,结论是:(1)40m天线指向偏离太阳超过2°时,能够满足正常数据接收要求;(2)40m天线指向月球时,系统接收的噪声温度增加值为87.1K,此时系统的总噪声温度能够满足正常数据接收要求。

太阳射电800～975 MHz波段高动态范围模拟接收机的研制

介绍了云南天文台10m太阳射电望远镜800～975 MHz模拟接收机的研制.接收系统采用射频-中频两级放大＋远程控制步进衰减器模式,能方便地通过远程界面控制射频或中频链路的增益倍数,使得整个接收机动态范围在-35 dB-＋25 dB.这样的设计防止在该频段强RFI信号造成的接收机饱和,并且获得了大动态范围,能够满足强射电爆发的要求,弥补了10r射电望远镜的缺省频段.

不同速度日冕物质抛射的多波段射电观测特征

比较了12个日冕物质抛射(CME)事件,发现它们可以分为两类,其中分别是快速(>1000 km/s)和慢速(≤800 km/s)各6个事件,发现这2类CME事件分别对应于不同的多波段射电辐射类型和不同的日冕磁位形。本文定性地分析了这二个类型的射电爆发的产生过程,指出多重磁极和双磁极结构可能是分别产生二类CME和二类多波段射电爆发类型的原因,并涉及到"磁崩溃"模型与多重磁结构的关系。讨论了CME的不同速度可能是造成多波段不同射电爆发的主要因素,并指出快速或慢速的CME可能取决于日冕的多重或双重磁结构。

基于DSP Builder多相滤波器组的实现

在详细分析了多相滤波器组原理和实现方法后,通过在DSP Builder下调用FIR IP Core(Finite Impulse Response Intellectual Property Core,有限冲击响应滤波器知识产权核)构建了一个多相滤波器组,实现了对输入信号的抽取式下变频的同时减低了等效采样带宽,进而使FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)的处理带宽减低,在同等变换N点数的情况下有效地提高FFT通道的利用率和谱分辨率,提高倍数取决于抽取因子M,该设计能广泛使用在射电天文的谱线信号的精细分析同时也提高了处理器速度和性能。

日冕微波辐射甚长周期脉动的观测证据

利用国家天文台微波(1.0-2.0 GHz和2.6-3.8GHz)射电频谱仪于1998年9月23日观测到了一个稀少事件,它是一个伴生多重周期脉动、Ⅲ型爆发和类I型噪暴的复杂射电Ⅳ型爆发,着重介绍该爆发所具有的多重长周期(约7.3、4.9、3.7、1.2和0.4分钟)脉动成分。这个长周期脉动可能是归因于在封闭环中的驻波模式,由于光球层速度场驱动的MHD的Alfven驻波横穿磁场,导致了对射电辐射的调制。此外,由于这些脉动存在向下的运动,也不排除在一个封闭环或开放场结构中传播的扰动引起振荡的可能性。因为Alfven波的共振与光球层5分钟振荡模式相联系,所以甚长周期的脉动可能来自光球层驱动源的假设,可以说明日冕磁环和光球层之间存在一个互相耦合的可能性。

一个复杂太阳射电爆发及其微波源区特征的初步研究

我国"太阳射电宽带频谱仪(0.7～7.6GHz)"于2001年10月19日观测到的复杂太阳射电大爆发,呈现许多有趣的特征。本文结合NoRH的高空分辨率成像观测资料,分析了该爆发的微波射电源区的演化特征及与射电辐射特征的关系。还发现微波源的缓慢运动,这可能与爆发所伴随的CME的形成有关。

日冕分米波射电甚短周期脉动的观测证据

利用国家天文台云南天文台“分米波(700—1500 MHz)射电频谱仪”和“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”分别于2001年6月24日和1990年7月30日观测到了两个稀少事件,前者是一个小射电爆发,其上升相伴随有短周期(约29、40和100毫秒)的脉动,后者是一个射电大爆发,在2840 MHz上产生了周期约30毫秒的射电脉动。还着重讨论其甚短周期(如29—40毫秒)的脉动现象,甚短周期脉动可能是归因干起源在日冕深处不稳定区域的哨声波束周期链对射电辐射的凋制,或沉降电子束驱动的静电高混杂波,经由波-波非线性相互作用导致甚短周期的射电脉动。

2个二次触发型太阳耀斑的射电时间轮廓及其日冕磁结构

利用国家天文台（北京和昆明）的射电频谱仪（频段为0．65～7．6GHz）和相关的NORH／17GHz射电以及TRACE／171^°A EUV和Yohkoh／SXT的观测资料，分析了2001／04／10和10／19的2个共生精细时间结构的稀有事件，这2个事件的射电爆发时间轮廓和观测特征相似，通过这2个事件的微波（17GHz）偏振观测资料的比较，发现这2个射电爆发均由包含多重（4极）磁结构的复杂活动区引起，特别指出这2个耀斑最后都导致了耀斑后相的分米波射电爆发（第二次触发耀斑），这可能是后环引起的射电爆发。它们都分别对应于双极磁位形，表明这两次触发耀斑是由相似的耀斑模型产生。2个分米波爆发可能是相似（homologous）耀斑的射电表现，可以推测这两次耀斑的驱动器可能皆是磁流浮现或对消（因为源区有新的单或双极出现或消失），而它们的触发器皆是由双极反向Y型位形（具有一个双极拱的单磁流系统）的磁重联，耀斑后环的演化是导致耀斑后相分米波射电爆发的必要条件。我们认为，这双带耀斑对应的宽带射电爆发辐射机制是回旋同步加速辐射过程，而耀斑后相的窄带分米波爆发的辐射机制是等离子体辐射过程．

太阳短分米波连续辐射中的Ⅰ型噪爆

利用中国科学院国家天文台太阳射电动态频谱仪(1.0～2.0GHz和2.6～3.8GHz)在1998年9月23日观测到伴生Ⅲ型爆发群和Ⅰ型噪爆的分米波Ⅳ型爆发,着重讨论在Ⅳ型爆发衰减相产生的Ⅰ型噪爆,这个噪爆由许多Ⅰ型爆发组成,每个Ⅰ型爆的寿命约为100～300ms,总持续时间大于11min。噪爆辐射的圆偏振度大于Ⅳ型连续辐射爆发,平均偏振度约为64%。这个Ⅰ型噪爆可能类似于高偏振的Ⅲ型噪爆,其辐射机制可能归因于基波等离子体辐射。

太阳分米波尖峰辐射最小带宽的探讨

云南天文台0.6～1.5GHz太阳射电快速动态频谱仪,在2001年6月24日的射电爆发中观测到大量尖峰。由于观测仪器有相当高的频率分辨率,使我们可以对尖峰的绝对带宽进行更精细的统计分析。由于尖峰数量很大,特别编制了识别尖峰并测量其带宽的软件来进行统计工作。结果发现76%的尖峰的绝对带宽达到仪器频率分辨率1.4MHz,其相对带宽达到0.1%。这比以前关于尖峰辐射带宽的统计结果要小很多。统计结果支持用ECM机制解释尖峰辐射。

基于窗函数数字预滤波处理系统的研究

由于在FPGA中能够通过FIRIPCore很方便地实现FIR滤波器组。在此,从FIR滤波器组的各种窗函数特性分析入手,分析了各种窗函数在频域内的各种性质,提出了在合理使用FPGA内部资源的前提下,设计适用于不同天文观测的预处理DFB系统中FIR滤波器的设计。通过设计观测具有频率分裂特征的太阳Ⅱ型爆发的DFB,详细论证了该种设计的可行性。

Chirp函数的NiosⅡ嵌入式实现

首先分析Chirp函数在频域上的一般特性,提出利用FPGA的嵌入式软核NiosⅡ处理器在嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ上实现Chirp的方法,即通过NiosⅡ处理器根据Chirp函数在频域上频率的跳变情况实时改变输出DDS(直接数字合成序列)模块的频率步进控制字的办法,控制DDS模块的频率输出,实现Chirp函数所要达到的扫频输出性的目的。通过在NiosⅡIDE编程环境中的Console窗口观察,该设计能很好地实现Chirp函数功能。

太阳射电30～65 MHz 波段模拟接收机的研制

10 m波段的太阳射电观测，对监测日冕物质抛射（ Coronal Mass Ejection， CME）有着重要的意义。介绍了一种安装在太阳射电天线阵的模拟接收机，工作频率范围是30～65 MHz，用于监测太阳10 m波的爆发活动。接收机采用直接采样的结构，由巴伦、滤波器和放大器组成。研制完成的接收机，增益达到60 dB，动态范围约33 dB，输入三阶互调点IIP 3＝－24 dBm，噪声系数N＝4．3 dB，满足观测要求。最后，计算了太阳射电天线阵的最小可测流量密度。

云南天文台40米射电望远镜河外射电源观测

为了在云南天文台40 m天线上开展射电天文研究,使用它进行了河外射电源流量试观测。通过对河外致密源进行ON/OFF跟踪观测,得到射电源的流量变化曲线。但数据质量并不理想,说明系统存在一些问题。随后,根据对该望远镜系统的稳定性及其无线电环境干扰现状的考察,以及对现存问题的分析,提出了相应的解决方法。

大孔径全可动射电望远镜换馈系统设计

为了进一步满足探月工程、深空探测和其他天文观测任务的需求,对设计初期只配置了一个S/X双频馈源的昆明40 m孔径全可动射电望远镜进行升级改造,研制了其换馈系统。在不改变现有天线结构及光路的基础上,拆除了原S/X双频馈源,安装了新的S/X双频馈源,并增加了C频段、Ku频段馈源;给出了换馈系统的详细设计和实施方案,实现了3个馈源间自动快速可靠的切换。对馈源改造之后的天线性能进行了测试,结果表明,天线的主要性能指标有所提升。馈源及换馈系统改造之后,大孔径全可动射电望远镜具有多频段接收能力,能够完成更多频段的天文观测和深空探测任务,提高了望远镜的观测效率和科研产出。

2003年10月26日至11月3日CME事件的射电初步分析

基于我国的太阳射电宽带频谱仪(0.625～7.600GHz)在2003年10月22日～11月3日观测到8个伴生日冕物质抛射(CME)的太阳射电爆发,结合NobeyamaRadioPolarimeter(NORP)的单频观测、NobeyamaRadioheliograph(NORH)、SiberianSolarRadioTelescope(SSRT)的成像观测以及Culgoora和WAVE/WIND的低频射电频谱观测,对8个射电爆发的射电辐射特征进行了初步分析,试图从中寻找与CME伴生的射电爆发的特征。

21cm波段太阳爆发中的精细结构

本文简要介绍了云南天文台新建立的21cm波段快速(不中断采样)记录系统,及使用该系统观测到的快速尖峰事件。系统得到的太阳分米波段爆发中不同时间尺度的精细结构与Stu-rroch等提出的太阳耀斑中能量释放的模式相一致。