本文關鍵詞：一種基于頻率細分的X射線脈沖星周期估計方法（英文）　出處：《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》2015年10期 　論文類型：期刊論文

  更多相關文章： 脈沖星導航 周期估計 頻率細分 CLP

【摘要】：目的:針對現(xiàn)有脈沖星周期估計算法精度低的問題,研究一種利用短時觀測數(shù)據(jù)進行高精度X射線脈沖星周期估計的算法,為促進實時高精度X射線脈沖星導航提供算法支撐。創(chuàng)新點:提出頻率細分的方法,推導continuous Lomb periodogram(CLP),實現(xiàn)X射線脈沖星非等間隔到達光子序列在細分頻率處的頻域分析。該方法可以顯著減少運算復雜度,同時提高頻域分析的頻率分辨率,進而提高脈沖星周期估計的精度。方法:首先,考慮到X射線脈沖星信號是非等間隔到達的光子序列,本文采用專門用于非等間隔數(shù)據(jù)處理的fast Lomb方法對一段短時觀測的脈沖星實測數(shù)據(jù)進行頻域分析,獲得一個初始頻率作為脈沖星旋轉(zhuǎn)頻率的初值。然后,在該初始頻率附近以高的頻率分辨率做頻率細分,獲取設定數(shù)量的高精度細分頻率。最后,對該段短時觀測的脈沖星數(shù)據(jù)在這些細分頻率處做CLP分析。在CLP中,峰值位置所對應的頻率即為估計出的具有較高精度的脈沖星旋轉(zhuǎn)頻率,由該頻率就可以確定高精度的脈沖星旋轉(zhuǎn)周期。實測數(shù)據(jù)分析表明:當觀測數(shù)據(jù)小于135 s時,本文算法的周期估計精度比fast Lomb方法和FFT方法高1到3個數(shù)量級,且僅增加了一點計算復雜度。同時,相比于HEAsoft的周期估計方法(efsearch),本文算法具有精度高計算復雜度低的優(yōu)勢。結(jié)論:本文算法解決了fast Lomb方法在周期估計時精度受數(shù)據(jù)長度和觀測時間限制的問題,顯著提高了X射線脈沖星周期估計的精度并降低了計算復雜度。同時短時高精度的周期估計有助于提高TOA估計精度及X射線脈沖星導航中實時位置和速度的估計精度。本文算法還可以用于變星及其他天體的周期估計。
[Abstract]:Aim: to solve the problem of low accuracy of existing pulsar period estimation algorithms, a high precision X-ray pulsar period estimation algorithm based on short-time observation data is studied. In order to promote real-time high-precision X-ray pulsar navigation algorithm support. Innovation: proposed frequency subdivision method. The continuous Lomb is derived. The frequency domain analysis of non-equal-interval photon sequences of X-ray pulsars at subdivision frequencies is realized. This method can significantly reduce the computational complexity and improve the frequency resolution of frequency domain analysis. Then the accuracy of the period estimation of pulsars is improved. Methods: firstly, considering the photon sequence of non-equal-interval arrival of X-ray pulsars. In this paper, the fast Lomb method, which is specially used for the processing of non-equidistant data, is used to analyze the measured data of a short-time observed pulsar in frequency domain. An initial frequency is obtained as the initial value of the pulsar rotation frequency. Then, the frequency subdivision is done near the initial frequency with a high frequency resolution to obtain a set number of high-precision subdivision frequencies. Finally. The pulsar data observed in this section are analyzed by CLP at these subdivision frequencies. In CLP, the frequency corresponding to the peak position is the estimated pulsar rotation frequency with higher accuracy. The high precision pulsar rotation period can be determined by this frequency. The analysis of measured data shows that when the observed data is less than 135s. The accuracy of the algorithm is 1 to 3 orders of magnitude higher than that of the fast Lomb method and the FFT method, and the computational complexity is only a little higher than that of the fast Lomb method and the FFT method. Compared with the period estimation method of HEAsoft. The algorithm has the advantage of high precision and low computational complexity. Conclusion: the algorithm solves the problem that the accuracy of fast Lomb method is limited by the length of data and the time of observation in period estimation. The accuracy of the period estimation of X-ray pulsars is greatly improved and the computational complexity is reduced. At the same time, the short-time and high-precision period estimation is helpful to improve the accuracy of TOA estimation and the real-time position and velocity of X-ray pulsar navigation. The algorithm can also be used to estimate the period of variable stars and other celestial bodies.
【作者單位】： School
【基金】：Project supported by the National Basic Research Program(973)of China(No.2014CB340205) the National Natural Science Foundation of China(Nos.61301173 and 61473228) the Aerospaced TT&C Innovation Program of 704 Research Institute of China(No.201405B)
【分類號】：P128.4;V448.2
【正文快照】： 1 IntroductionPulsars are rapidly rotating neutron stars emit-ting stable and regular signals(Manchester and Taylor,1977;Lyne and Graham-Smith,2006).They havebeen observed in radio,visible,X-ray,and gamma-ray bands of the electromagnetic spectrum(Sheikh,

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 李建勛;柯熙政;;基于循環(huán)平穩(wěn)信號相干統(tǒng)計量的脈沖星周期估計新方法[J];物理學報;2010年11期

2 李建勛;柯熙政;趙寶升;;一種脈沖星周期的時域估計新方法[J];物理學報;2012年06期

3 周慶勇;姬劍鋒;任紅飛;;非等間隔計時數(shù)據(jù)的X射線脈沖星周期快速搜索算法[J];物理學報;2013年01期

4 孫海峰;謝楷;李小平;方海燕;劉秀平;傅靈忠;孫海建;薛夢凡;;高穩(wěn)定度X射線脈沖星信號模擬[J];物理學報;2013年10期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張灑;吳松;孟慶泉;楊積偉;;不同波譜分析方法對羌塘盆地雁石坪侏羅系夏里組沉積旋回分析的探討[J];甘肅聯(lián)合大學學報(自然科學版);2013年06期

2 袁聿海;;寬線射電星系3C 120的偏振變化性質(zhì)[J];廣州大學學報(自然科學版);2014年06期

3 桂先洲;黃森林;孫晨;;重構(gòu)X射線脈沖星信號的純數(shù)值模擬新算法[J];國防科技大學學報;2015年02期

4 張皓晶;張雄;;BL Lac天體S50716+714的光變周期特性研究[J];物理學報;2007年07期

5 張華;許錄平;謝強;羅楠;;基于Bayesian估計的X射線脈沖星微弱信號檢測[J];物理學報;2011年04期

6 李建勛;柯熙政;趙寶升;;一種脈沖星周期的時域估計新方法[J];物理學報;2012年06期

7 高國榮;劉艷萍;潘瓊;;基于小波域可導閾值函數(shù)與自適應閾值的脈沖星信號消噪[J];物理學報;2012年13期

8 黃健;張明善;沙立文;;漏缺數(shù)據(jù)平穩(wěn)時間序列下的譜密度估計(英文)[J];西南民族大學學報(自然科學版);2006年01期

9 劉松;陳洛恩;李懷珍;李開毅;;BL Lac天體S5 0716+714光變特性研究[J];玉溪師范學院學報;2009年08期

10 徐斌;;非均勻時域序列中多周期信號探測[J];科技資訊;2012年09期

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張建成;吳新杰;;形態(tài)濾波在實時信號處理中應用的研究[J];傳感技術(shù)學報;2007年04期

2 張全明;劉會金;;基于廣義形態(tài)濾波的電力系統(tǒng)采樣信號處理[J];電力自動化設備;2006年10期

3 胡仁杰;高分辨率任意波形發(fā)生器的實現(xiàn)[J];東南大學學報(自然科學版);2002年04期

4 張華;許錄平;謝強;;一種新的XPNAV系統(tǒng)解整周模糊度搜索算法[J];武漢大學學報(信息科學版);2011年01期

5 仲崇霞;楊廷高;;小波域中的維納濾波在綜合脈沖星時算法中的應用[J];物理學報;2007年10期

6 謝振華;許錄平;倪廣仁;;基于雙譜的脈沖星累積脈沖輪廓時間延遲測量[J];物理學報;2008年10期

7 張海濱;萬泉;蔣偉康;;HELS法在循環(huán)平穩(wěn)聲場全息重建中的理論與實驗研究[J];物理學報;2009年01期

8 李建勛;柯熙政;;基于循環(huán)平穩(wěn)信號相干統(tǒng)計量的脈沖星周期估計新方法[J];物理學報;2010年11期

9 胡慧君;趙寶升;盛立志;鄢秋榮;;基于X射線脈沖星導航的地面模擬系統(tǒng)研究[J];物理學報;2011年02期

10 張華;許錄平;;脈沖星脈沖輪廓累積的最小熵方法[J];物理學報;2011年03期

【相似文獻】

相關重要報紙文章 前2條

1 記者 王曉明;臨港CLP項目昨日簽約[N];濱海時報;2010年

2 特約記者 曲照貴　通訊員 津萱;Technip集團與天津博邁科簽約CLP項目[N];中國化工報;2010年

相關碩士學位論文 前2條

1 尹樂樂;連翹提取物對CLP誘導膿毒血癥小鼠免疫調(diào)節(jié)作用機制研究[D];暨南大學;2008年

2 趙曉慧;穿心蓮內(nèi)酯對CLP誘導的膿毒血癥小鼠免疫調(diào)節(jié)機制研究[D];暨南大學;2010年

，

本文編號：1417243