面向世纪之交的射电天文

立足于无线电电子科学技术和其它技术的发展，而诞生和成长起来的射电天文学已经走过了６２年成果累累的历程，面临２１世纪人类神经和自然技术包括天文学发展的挑战，射电天文学将迈出的新的步伐。本文拟在射电天文现状和讨论中计划的基础上对此给予评述和预测。     

小波变换分离太阳射电频谱图中的纤维结构

太阳射电爆发纤维精细结构是太阳射电爆发活动中一类重要的观测现象,利用二维小波变换对纤维精细结构动态频谱图进行处理,分离频谱图中的纤维结构。首先对原始频谱图实行多层小波变换,由低频分量重构原始图像,就可得到爆发的背景信息,令原始频谱图减去背景并经过阈值处理后,便可将原始频谱图中的纤维结构很好地分离出来。     

射电天文站电磁环境测量方法及分析

射电天文业务是接收来自遥远宇宙天体的射电信号进行研究的科学.由于来自宇宙天体的射电天文信号非常微弱,比通信系统的信号暗弱百万倍,使射电天文望远镜对周围电磁环境的要求极其严格.射电天文站址要选在电磁环境良好的地区,并在以后的运行中得到电磁环境的保护.建立一套测试射电天文站址电磁环境的设备和方法,对射电天文站址的电磁环境进行实际测试,并对实测数据进行科学合理地分析、评价,作为以后射电天文观测和保护电磁环境研究的依据都是非常重要的.     

低频射电阵列中的信道化宽带多波束形成技术

针对低频射电阵列海量数据、高带宽、多波束、实时处理的需求,设计了一种基于数字信道化的宽带数字多波束形成技术方案。针对射电天文学信号预处理的需求,该技术同时实现数字波束形成(Digital Beam Forming DBF)和频谱分析的功能,降低了射电阵列信号预处理运算复杂度,同时具有易于硬件实现,实时性高的特点,非常适合低频射电阵列应用。     

天体射电蒙气差的一种计算方法

本文主要讨论利用射电进行对测天体确定天体在天球上的位置,或通过观测射电天体进行天文定位时,需要考虑大气折射的影响,并给出了观测天体射电的蒙气差ρ理论计算和修正方法。     

射电天文业务干扰评价和电磁环境保护探讨(下)

3射电天文业务受干扰评价标准的探讨 由于射电天文业务的重要性和容易被干扰的特性，建立射电天文业务受干扰程度的评价标准，无论对于射电天文工作者还是无线电管理部门都是十分必要的。     

射电天文业务的无线电管理浅析

从射电天文业务的发展历程出发,介绍了国际电信联盟划分给射电天文业务使用的无线电频率情况,梳理了射电天文业务干扰源的类型并提出了初步解决方法,此外还列举了国际电信联盟关于射电天文业务电磁兼容分析的决议书和建议书等。     

电子学在天文研究中的一些应用

天文学的研究完全基于对宇宙中天体电脑波辐射的探测和理解，电子学在各种探测过程和信号分析中起着不可或缺的作用。目前国内、国际所有的天文观测设备都必须配备一流的甚至独一无二的电子设备。射电天文学研究天体的无线电波。这里介绍电子在天文研究中的一些应用，特别是射电天文的测量方法，详细介绍探测和研究一种发射脉冲信号的天体（脉冲星）的具体方法。     

超高稳定毫秒周期射电脉冲星的定时研究

文中介绍超高稳定毫秒周期射电脉冲星的定时研究的概况、基本理论、方法及应用前景。并指出接收测量方面关键的技术手段及解决方法。     

我国将建世界最大单口径球面射电天文望远镜部无线电管理局就射电天文业务频率进行协调

我国计划6年后在贵州省建成世界最大单口径球面射电天文望远镜。为支持这一重要工程，12月16日，信息产业部无线电管理局在贵州召开会议，就村通工程频率与射电天文业务频率问髓进行调研、协调。     

太阳微波尖峰的空间谱分析

利用国家天文台怀柔太阳观察站2．6～3．8GHz频谱仪的观察数据,对太阳射电辐射中的8个尖峰辐射事件进行了分析。在把频率标度转变成太阳大气中的高度之后,得到了时间一太阳大气高度对应二维数据;对任意时刻的太阳流量数据向量经过小波变换和将小波变换后二维图形转变为一维图形后,得到类似傅里叶变换的功率谱图。同时也利用傅里叶谱分析方法对同样的数据进行对比分析,分别直线拟合一维功率谱图,得到幂率功率谱指数,发现大多数指数与典型的科莫戈洛夫功率谱指数相背离,并且阐述了可能存在的原因。     

Quasi-periodic radio frequency fluctuations in the circumsolar plasma observed during radio sounding experiments

Experimental radio sounding data of the circumsolar plasma, recorded with the help of the Ulysses, Mars Express, Venus Express, and Rosetta spacecraft, have been systematically analyzed. These data were processed via spectral and correlation methods with the aim of detecting quasi-periodic frequency fluctuations. Integral wavelet spectra have been constructed for the purpose of identifying periodic radio frequency fluctuations at different periods. Comparative analysis of the methods for detecting the quasi-periodic disturbances of the radio frequency in the circumsolar plasma has been carried out. It is demonstrated that frequency fluctuations with periods of 1–80 min are observed regularly in radio sounding experiments of the solar wind plasma.     

A study on long-term trends of the ionosphere using observations at Chong-qing, China

With long-term ionosonde records from 1947 to 2001 at Chong-qing, China, we show long-term trends of the ionospheric parameters, the critical frequencies of E-layer foE, F1-layer foF1 and F2-layer foF2, the E-layer height h'E, and the F2-layer peak height hmF2, respectively. Using an approach of discrete wavelet decomposition arithmetic, we have got the long-term components in the variations of the iono spheric parameters. It does exist nearly linear long-term decreasing trends of above ionospheric parameters from 1947 to 1990, then a nearly linear increase from 1990 to 2001. The decreases are approximately by 0. 35MHz, 0. 4MHz, 2MHz,20km, respectively, for foE, foF1, foF2 and hmF2, but increase by 4km for h'E,from 1947 to 1990. Simultaneously, we find similar long-term trends in the variations of 10.7cm solar radio flux and in sunspot number. The long-term components of the ionospheric parameters have extremely high correlation with those of 10.7cm solar radio flux and sunspot number. This implies that solar activities are the control factor of the long-term trends of the ionosphere. We confirm above conclusions with results from the long-term data at Slough station, UK.     

A study on long-term trends of the ionosphere using observations at Chong-qing, China

With long-term ionosonde records from 1947 to 2001 at Chong-qing, China, we show long-term trends of the ionospheric parameters, the critical frequencies of E-layer foE, F1-layer foF1 and F2-layer foF2, the E-layer height h'E, and the F2-layer peak height hmF2, respectively. Using an approach of discrete wavelet decomposition arithmetic, we have got the long-term components in the variations of the iono spheric parameters. It does exist nearly linear long-term decreasing trends of above ionospheric parameters from 1947 to 1990, then a nearly linear increase from 1990 to 2001. The decreases are approximately by 0. 35MHz, 0. 4MHz, 2MHz,20km, respectively, for foE, foF1, foF2 and hmF2, but increase by 4km for h'E,from 1947 to 1990. Simultaneously, we find similar long-term trends in the variations of 10.7cm solar radio flux and in sunspot number. The long-term components of the ionospheric parameters have extremely high correlation with those of 10.7cm solar radio flux and sunspot number. This implies that solar activities are the control factor of the long-term trends of the ionosphere. We confirm above conclusions with results from the long-term data at Slough station, UK.     

基于希尔波特-黄变换的冲击无线电信号检测

冲击无线电信号具有低截获、瞬态特性。本文提出采用希尔波特-黄变换(HHT)方法从干扰和噪声中提取微弱的冲击无线电信号。通过HHT可以得到冲击无线电信号的时频谱,并与传统的小波时频谱和Wigner-Ville分布进行了比较。仿真表明：在信噪比低达-10dB的情况下进行冲击无线电信号检测,HHT方法优于传统的小波分析和Wigner-Ville分布。     

弱太阳闪烁对深空电波传播影响的预测模型

针对上合期间太阳风湍涡不规则性对穿过日冕区无线电波所引发的太阳闪烁问题,基于弱闪烁理论提出一种幅度起伏、相位起伏和到达角起伏的预测模型.该模型充分考虑了上合期间通信链路的几何模型、日冕背景参数和太阳风湍涡谱模型.仿真结果指出,太阳风湍涡外尺度、湍涡谱指数对太阳闪烁有较大的影响.太阳闪烁对无线电波的影响随日径距离的增大而逐渐减小,且随无线电波工作频率的提高而减小.与实测数据的对比结果进一步表明,所提预测模型具有较高的精度,且其准确性随电波工作频率的增大而提高.因此,提出的太阳闪烁预测模型可对未来的深空探测活动提供参考依据.     

太阳射电频谱图的自动轮廓检测与信息提取

射电精细结构是太阳爆发动态频谱图中一个重要的观测现象。为了达到更好提取精细结构轮廓,解读物理信息的目的。基于国家天文台怀柔观测站的2．6～3．8GHz频谱仪于2002年4月21日观测到的爆发现象,采用Levelset方法并加以改进,对原始图像进行轮廓提取,克服了以往此方法中存在遗漏检测的问题。此外对图像进行循环检测,取得了良好地检测结果。此后又对图像进行二值化提取,得到了二值化精细结构图像。最终统计出精细结构漂移率这一重要物理信息,为更好的理解太阳爆发机制提供了依据。     

基于太阳噪声气象雷达接收系统标定检验

太阳是一个宽带射电噪声源,利用其射电密度即太阳能流密度,结合雷达相关参数,可计算出雷达接收的太阳射电功率理论值,对比雷达实际接收到的太阳射电功率,即能标定检验包括天线罩在内的全雷达接收系统。文中将该太阳噪声法应用在江苏省气象局部署的8部CINRAD/SA雷达上,开展了两年多的试运行标定检验。检验结果表明,太阳噪声法对雷达全链路接收系统的标定检验,能客观反映出雷达接收系统回波强度的标定状况,从而提高了组网天气雷达回波强度的客观性和一致性,提高雷达数据的质量。     

Frequency fluctuation of spacecraft radio signals in the circumsolar plasma

Frequency fluctuation data of monochromatic radio waves propagating through the circumsolar plasma in 1975–2002 are systematized and analyzed. The radial dependences of the intensity of the frequency fluctuations are obtained for the decimeter radio waves in the circumsolar plasma from the results of radio sounding using the Ulysses and Galileo spacecrafts. It is demonstrated that the radial profile of the rms frequency fluctuations can be approximated by a power-law function whose exponent is determined by the intensity of the plasma inhomogeneities, the velocity of solar wind, the spectral index of the spatial spectrum of the plasma fluctuations, and the outer scale of turbulence. It is also shown that three different frequency fluctuation regimes are found in the solar wind acceleration region and in the inner and outer regions of the stable solar wind.