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RFI抑制技术在射电天文中的应用
Application of RFI Mitigation Technology in Radio Astronomy

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张海龙 1,2,3,4   张亚州 1,2   王杰 1,4   冶鑫晨 1,4   王万琼 1   李嘉 1   张萌 1,2   杜旭 1,2  
文摘 针对射电天文观测过程中的射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)问题,详细分析了国内外台站射频干扰抑制策略。根据各天文台站实际观测过程中遇到的射频干扰问题,分别从主动预防阶段、预相关阶段、后相关阶段、机器学习和深度学习等方面研究了射频干扰的预防策略和抑制方法。详细分析了主动预防阶段可采取的方法,预相关阶段的自适应滤波和空间滤波方法,后相关阶段的VarThreshold,SumThreshold和奇异值分解等方法。探讨了基于机器学习的主成分分析、支持向量机、全卷积神经网络、卷积神经网络、U-Net等相关技术和方法在射频干扰信号处理方面的应用。
其他语种文摘 Aiming at the problem of Radio Frequency Interference (RFI) in the process of radio astronomy observation,the RFI mitigation strategies of domestic and foreign stations are analyzed in detail.According to the RFI problems encountered in the actual observation process of each observatory,the prevention strategies and mitigation methods of RFI are studied from the aspects of active prevention stage,pre-correlation stage,post-correlation stage,machine learning and deep learning.The methods that can be adopted in the active prevention stage,adaptive filtering in the pre-correlation stage,spatial filtering method,VarThreshold,SumThreshold and singular value decomposition in the post correlation stage are systematically analyzed.The applications of principal component analysis based on machine learning,support vector machine,full convolution neural network,convolution neural network,U-Net and other related technologies and methods in RFI signal processing are discussed.
来源 天文研究与技术 ,2022,19(6):613-625 【扩展库】
DOI 10.14005/j.cnki.issn1672-7673.20220415.002
关键词 射频干扰 ; 滤波 ; 阈值法 ; 机器学习
地址

1. 中国科学院新疆天文台, 新疆, 乌鲁木齐, 830011  

2. 中国科学院大学, 北京, 100049  

3. 中国科学院射电天文重点实验室, 中国科学院射电天文重点实验室, 江苏, 南京, 210033  

4. 国家天文科学数据中心, 北京, 100101

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1672-7673
学科 天文学
基金 国家自然科学基金 ;  新疆维吾尔自治区天山创新团队计划 ;  中国科学院青年创新促进会项目 ;  国家重点研发计划 ;  国家天文科学数据中心资助 ;  中国科学院天文台站设备更新及重大仪器设备运行专项经费资助
文献收藏号 CSCD:7347477

参考文献 共 32 共2页

1.  Wang Y. Satellite RFI mitigation on FAST. Research in Astronomy and Astrophysics,2021,21(1):18 CSCD被引 11 次    
2.  Porko J P G. Radio frequency interference in radio astronomy,2011 CSCD被引 2 次    
3.  Akeret J. Radio frequency interference mitigation using deep convolutional neural networks. Astronomy and Computing,2016:18 CSCD被引 1 次    
4.  胡浩. FAST电波环境保护措施. 深空探测学报,2020,7(2):152-157 CSCD被引 9 次    
5.  Yang Z. Deep residual detection of radio frequency interference for FAST. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,2020,492(1):1421-1431 CSCD被引 5 次    
6.  王娜. 新疆奇台110米射电望远镜. 中国科学:物理学力学天学,2014,44(8):783-794 CSCD被引 66 次    
7.  刘晔. QTT台站限制区域电磁干扰影响分析. 中国天文学会2018年学术年会摘要集,2018:9-10 CSCD被引 1 次    
8.  刘晔. 大口径射电望远镜台址电磁干扰预测方法. 中国科学:物理学力学天文学,2019,49(9):121-129 CSCD被引 3 次    
9.  Federal Communications Commission. FCC online table of frequency allocations,2021 CSCD被引 1 次    
10.  Series R A. Preferred frequency bands for radio astronomical measurements in the range 1-3 THz,2010 CSCD被引 1 次    
11.  Series R A. Protection criteria used for radio astronomical measurements,2003 CSCD被引 1 次    
12.  Series R A. Characteristics of radio quiet zones,2021 CSCD被引 1 次    
13.  Cecilia B. A new approach to interference excision in radio astronomy: realtime adaptive cancellation. The Astronomical Journal,1998,116(5):2598 CSCD被引 1 次    
14.  Kesteven M. Adaptive filters revisited: radio frequency interference mitigation in pulsar observations. Radio Science,2005,40(5):1-14 CSCD被引 1 次    
15.  Curotto M. Design,implementation and characterization of a radio frequency interference digital adaptive filter using a field-programmable gate array,2019 CSCD被引 1 次    
16.  Raza J. Spatial filtering of RF interference in radio astronomy. IEEE Signal Processing Letters,2002,9(2):64-67 CSCD被引 2 次    
17.  Hellbourg G. Radio frequency interference spatial processing for modern radio telescopes,2014 CSCD被引 1 次    
18.  Kocz J. Spatial filtering using a multibeam receiver. Proceedings of RFI Mitigation Workshop PoS. 1,2010:32 CSCD被引 1 次    
19.  Offringa A R. Post-correlation radio frequency interference classification methods. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,2010,405(1):155-167 CSCD被引 6 次    
20.  Offringa A R. Algorithms for radio interference detection and removal,2012 CSCD被引 2 次    
引证文献 4 篇

1 张海燕 射电宁静天空保护进展 电波科学学报,2024,39(4):595-601
CSCD被引 0 次

2 王健 FAST所受PMT基站电磁干扰及用频防护方法综述 电波科学学报,2024,39(4):602-623
CSCD被引 0 次

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