中國科學(xué)院云南天文臺40米射電望遠(yuǎn)鏡是我國重要的射電天文觀測與研究平臺。由于現(xiàn)有觀測終端在對射電天文譜線頻率切換方面操作復(fù)雜,而且觀測到的射電天文譜線帶寬比較寬,不利于對射電天文譜線窄帶觀測。所以本文提出一種基于捷變收發(fā)器的接收機(jī)設(shè)計方案。該方案基于可在線編程的片上系統(tǒng)和窄帶高精度采樣,其模擬前端電路能夠在程序控制下改變本振頻率和濾波器帶寬等參數(shù),實現(xiàn)高Q值的可編程濾波器,以選取窄帶信號。從而無需使用高速、低精度的ADC即可以在較窄的時間窗內(nèi)實現(xiàn)高精度、短時間的采樣。本方案適用于射電天文中窄帶譜線觀測精細(xì)化的要求。由于本振頻率可以靈活的調(diào)節(jié),所以可以為此系統(tǒng)進(jìn)行快速頻率切換定標(biāo)。本文完成的工作主要有:1.本文基于捷變收發(fā)器設(shè)計了一套射電天文分子譜線窄帶觀測終端,實現(xiàn)了對多條射電天文分子譜線的高精細(xì)結(jié)構(gòu)觀測。在頻率分辨率達(dá)到1kHz時,XFFTS終端需要5百萬個點(diǎn),ROACH-2終端需要50萬個點(diǎn),而本終端僅需256個點(diǎn)。本終端性能遠(yuǎn)高于其它終端。2.上海天文臺使用TM65米射電望遠(yuǎn)鏡觀測甲醇脈澤譜線時的頻率分辨率為1.4kHz。阿雷西博天文臺使用305米射電望遠(yuǎn)鏡接收機(jī)觀測中性氫時的頻...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 本設(shè)計研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 射電天文信號處理相關(guān)理論
    2.1 云南天文臺40米射電望遠(yuǎn)鏡
    2.2 C波段接收機(jī)
    2.3 數(shù)字上變頻
    2.4 數(shù)字下變頻
    2.5 低噪聲放大器(LNA)
    2.6 捷變收發(fā)器
    2.7 系統(tǒng)定標(biāo)方法
        2.7.1 系統(tǒng)定標(biāo)背景
        2.7.2 頻率切換
        2.7.3 Y因子法
    2.8 本章小結(jié)
第三章 射電天文譜線觀測終端設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    3.2 軟件程序設(shè)計
        3.2.1 軟件開發(fā)環(huán)境和函數(shù)模塊
        3.2.2 設(shè)備發(fā)射程序設(shè)計
        3.2.3 設(shè)備接收程序設(shè)計
        3.2.4 收發(fā)程序測試結(jié)果
        3.2.5 系統(tǒng)主程序設(shè)計
    3.3 本章小結(jié)
第四章 射電天文譜線定標(biāo)終端設(shè)計
    4.1 快速頻率切換定標(biāo)終端設(shè)計
    4.2 快速頻率切換定標(biāo)終端測試
    4.3 本章小結(jié)
第五章 射電天文譜線觀測與定標(biāo)
    5.1 W3(OH)源甲醇脈澤譜線觀測
        5.1.1 系統(tǒng)平臺和其他觀測平臺參數(shù)對比
        5.1.2 甲醇脈澤譜線觀測結(jié)果
        5.1.3 Matlab處理甲醇脈澤譜線結(jié)果
        5.1.4 甲醇脈澤譜線數(shù)據(jù)對比
    5.2 中性氫觀測
        5.2.1 中性氫觀測結(jié)果
        5.2.2 Matlab處理中性氫數(shù)據(jù)結(jié)果
    5.3 捷變頻率切換定標(biāo)
        5.3.1 捷變頻率切換定標(biāo)方法
        5.3.2 捷變頻率切換定標(biāo)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間完成的科研成果
致謝



本文編號：3890262