基于星表的射电干涉阵成像评价指标研究

为了满足新一代射电干涉阵望远镜对成像结果进行质量评价的迫切需求,文章以仿真数据为基础,通过比较在成像结果上进行源搜寻得到的星表与仿真时所使用的已知参考星表之间的差异,展开对射电干涉阵成像质量评价指标的研究。不同于常用的将两个星表进行交叉匹配并比较匹配源的诸如位置、流量密度等属性的精度,文章提出了使用度量两个元素集或者分布之间差异的推土距离(Earth Mover's Distance,EMD)来量化两个星表之间的差异,以更鲁棒的数值指标评价成像质量,为进一步研究更加鲁棒的射电干涉阵成像评价指标提供了有益的参考,也有助于射电干涉阵望远镜最终获得更高质量的科学数据。

基于BM3D去噪算法在天文图像中的应用

针对平方公里阵列射电望远镜(SKA)观测到的射电天文图像在各种因素的影响下存在不同程度的噪声问题,本文提出将3维块匹配滤波算法应用在SKA图像去噪上,结合空域思想和转换变换的方法来提高图像质量。实验结果表明,经过BM3D算法去噪图像的峰值信噪比平均达41.180 9 dB,去噪效果明显;去噪后的天文图像的结构相似度相比非局部均值算法提升了15.25%,比中值滤波提高了近一倍;图像特征相似度均在0.9以上,其细节特征保留更好,视觉效果更加明显。

SKA用低频高效率整流电源的研制

平方公里阵列天文望远镜(Square Kilometer Array,SKA)是我国作为正式成员参加第二个国际大科学工程的项目。为了保证SKA系统中天线的信号检测精度,要求其供电电源采用工频工作方式。SKA天线要求供电电源的工作频率为50 Hz,交流输入为240 V,输出为4.5 V和80 A,对高效、低纹波以及高功率因数电源的研制提出了极大的挑战。采用隔离式低频数字驱动全波同步整流方式有效降低了整流损耗,提高了整机效率。设计了无源功率因数补偿电路提高了输入功率因数,同时利用晶闸管调压技术结合单片机控制实现了输出电压闭环调节。最后研制了一台工作频率为50 Hz,输出为4.5 V/80 A,整机效率为80.4%,输出电压纹波为137 mV,功率因数为0.937的样机,达到SKA天线用电源的供电要求。

SKA与21cm宇宙学

探测中性氢原子的21 cm信号对于理解宇宙最初十亿年的演化历史至关重要,同时可以为研究宇宙的膨胀历史、暗物质与暗能量的性质,以及结构形成与演化提供重要的宇宙学探针.平方公里阵列射电望远镜(Square Kilometre Array,SKA)是一个国际大科学工程项目,建成后将成为世界上最大的射电望远镜.在未来的几十年内,SKA将推动21 cm宇宙学迈入一个新时代.