基于小波包阈值法的脉冲星信号去噪方法研究*
2021-10-26邵广盛刘志杰余秋雨游善平
天文研究与技术 2021年4期
邵广盛,刘志杰,余秋雨,游善平
(1. 贵州师范大学贵州省信息与计算科学重点实验室,贵州 贵阳 550001;2. 四川大学网络空间安全学院,四川 成都 610207)
2016年,用于脉冲星观测研究的500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST)在贵州平塘落成,我国实现了依靠国内设备发现脉冲星的零的突破。脉冲星是宇宙中一类奇妙的天体,是验证强引力场、强磁场和高密度等极端环境下物理规律的天然实验室[1]。作为脉冲星研究的利器,500 m口径球面射电望远镜采用19波束接收机每天8 h对天区进行大规模巡天,搜寻并接收脉冲星发出的电磁波信号,依据电磁脉冲信号确定天区中是否存在脉冲星。众所周知,脉冲星距地球约3 000~ 55 000光年,脉冲星发出的信号到达地球且成功被专用仪器接收的信号能量十分微弱,整个脉冲信号淹没在极强的噪声中[2-3]。因此,去噪在脉冲星信号的检测和发现中至关重要。
小波变换作为一种多分辨分析方法能够同时在时域和频域对信号进行分析,由于具有时域局部化和多分辨特性而称为数学显微镜,非常适合处理非平稳信号[4]。脉冲星信号是一种典型的非平稳信号,文[5]把小波分析应用于脉冲星信号去噪,认为小波分析可以更好地对非平稳信号进行消噪处理,因而小波变换替代了传统的傅里叶变换,在脉冲星信号处理方面大显身手。此后研究者对小波变换去除脉冲星信号噪声进行了大量的研究,文[6]探索了极大极小原理、史坦(Stein)无偏似然原理的脉冲星降噪方法;……
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