[發明專利]一種射電天文數據處理方法

有效

• 申請號: 201711376536.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107967407B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 安濤;陳驍;普拉尚·莫汗;勞保強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海天文臺
• 主分類號: G06F17/15
• 分類號: G06F17/15
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明公開了一種射電天文數據處理方法，包括：獲取待處理數據，待處理數據是射電設備獲取的經過處理后的時頻域數據,獲取待處理數據的經驗累計分布函數，將函數值大于0.99的部分標記為強RFI；將獲取的所有待處理點的優化數據基于組距處理獲得柱狀圖數據；對柱狀圖數據進行最小二乘法擬合處理以獲取擬合函數；基于所得擬合函數，求出函數誤差在6σ的比較函數，將柱狀圖中超過6σ部分的數據也標記為強干擾數據。本發明運算效率高，速度快，能快速處理海量數據，應用范圍更廣；本數據處理方法可以并行化，進一步加快運算速度，針對大規模陣列數據，不同天線產生的數據可以分別并行處理再整合，也可以將數據分為幾塊分別進行處理。

技術領域

本發明涉及無線電干擾消減領域，尤其針對射電天文數據中射頻干擾消減的射電天文數據處理方法。

背景技術

隨著射電天文設備持續不斷地更新發展，其觀測性能越來越高。然而，由于射電天文分配的頻譜資源非常有限，導致射電設備不斷受到日益加強的非天文信號的影響，即射頻干擾(Radio Frequency Interference，簡稱RFI)，其主要來源是人類的日常活動和通訊行為。射頻干擾對觀測結果的影響非常嚴重，大大降低了數據質量甚至產生數據無效，因此需要行之有效的消除射頻干擾的技術手段，然而現有的射頻干擾的數據處理技術由于觀測設備的更新升級，帶寬不斷增加，分辨率也越來越高，導致產生的數據量非常龐大，通常是TB量級的，而現有的RFI消除技術非常耗時，無法快速實時的處理海量數據。例如，一般，常規射頻干擾的數據處理采用標記閾值方法，該方法是一種局域方法，將數據按時域或頻域處理，處理的運算量是N(頻率點數)*M(時間點數)*L(基線數量)，不適用于大數據；其相對應的標記算法，需先產生一個RFI統計表，然后在后續操作中刪除，識別和刪除數據是兩個獨立的操作過程，因此無法實時完成。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種射電天文數據處理方法。

發明內容

有鑒于現有技術的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種可以快速實時的處理射電設備采集的大量圖像數據，標記強RFI信號的射電天文數據處理方法。

為了解決上述問題，本發明提供一種射電天文數據處理方法，包括以下步驟：

獲取待處理數據，所述待處理數據是射電設備獲取的經過處理后的時頻域數據,獲取待處理數據的經驗累計分布函數，將函數值大于0.99的部分標記為強RFI；

將獲取的所有待處理點的優化數據基于組距處理獲得柱狀圖數據；

對所述柱狀圖數據進行最小二乘法擬合處理以獲取擬合函數；

基于所得擬合函數，求出函數誤差在6σ的比較函數，將柱狀圖中超過6σ部分的數據也標記為強干擾數據。

進一步地，所述組距定義方法為：總組數定義為數據點數量總和除以10，柱狀圖橫軸范圍為數據的最小值到最大值，平均分配以得到組距。

進一步地，還包括以下步驟：綜合統計兩種方法中的強干擾數據，并輸出所述強干擾數據至文本。

進一步地，所述擬合函數公式為y＝A*exp(-a*x)，其中A和a為待擬合值。

進一步地，所述待處理數據被網格化處理成多個待處理子圖像數據，對每個待處理子圖像數據并行處理以獲取優化數據。

通過實施上述本發明提供的射電天文數據處理方法，具有如下技術效果：

(1)運算效率高，速度快，能快速處理海量數據，應用范圍更廣。

(2)該射頻干擾的數據處理方法可以并行化，進一步加快運算速度。例如針對大規模陣列數據，不同天線產生的數據可以分別并行處理再整合，也可以將數據分為幾塊分別進行處理。

以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。