基于捷变收发器的射电天文谱线频率定标设计

为得到更高质量的观测数据,研发了高效的数字分析终端。首先采用基于捷变收发方案的接收机设计方案,模拟前端电路在程序控制下改变本振频率和滤波器带宽,实现高Q值的可编程滤波器,以选取6 GHz带内200 kHz~56 MHz的任意窄带信号;然后通过混合编程调用比值校正算法实现谱线频率在观测中的实时定标;最终研发了射电天文谱线观测及频率定标系统。经实验和实测分析表明,该系统不仅能在云南天文台40 m望远镜下进行高分辨率的谱线观测,还能做到谱线频率的实时定标。

捷变射电天文观测终端及其定标算法的研究

传统的射电天文观测是一项繁琐且耗时的工作,需要在换源或定标时频繁地更换本振、滤波器等模块,但是大型望远镜的观测时间非常宝贵,因此提高射电望远镜的观测效率具有重要的意义。文中提出的捷变收发方案是软件无线电领域的一种新型设计方案,通过程控可以实现本振、滤波器等参数的快速切换,还可以实现快捷灵活的射电天文观测。在FPGA中实现数字信号处理,并对信号进行FFT处理和频域叠加,其模拟前端电路可以在程控下实现滤波器带宽的改变,达到在6 GHz带宽内对0.2~56 MHz带宽任意选取,从而在较小的采样频率下实现更高的时间分辨率和频谱分辨率。经过实验验证,文中平台在云南天文台40 m射电望远镜上能够取得良好的效果,并将射电天文定标的效率提高4~6倍。