一、云南天文台太阳射电望远镜跟踪精度和定标精度（论文文献综述）
李欣锴[1]（2021）在《分时偏振成像系统定标方法研究》文中研究说明太阳的剧烈爆发活动,如日冕物质抛射、耀斑等产生的等离子体会对空间环境产生剧烈扰动,严重时甚至造成人员伤亡,所以对太阳活动进行观测和预报是空间天气监测的重要方法。日冕物质抛射前伴随着区域性的密度变化,对日冕进行偏振亮度测量,获得的日冕区域电子密度和温度等物理信息,预报和预警太阳爆发,避免太阳剧烈活动对人类生活造成的破坏性影响。根据偏振测量方法的不同可分为分时、分振幅、分焦面、分孔径偏振成像等类型,常用分时偏振成像系统。但是进行分时偏振测量时,需要注意观测目标短时间内不能发生大幅度变化,避免目标运动导致偏振图像模糊。光学系统存在残余偏振效应,会改变待测入射光束的偏振态,影响偏振测量精度;偏振片的消光比、角度标定误差和探测器噪声都会对不同偏振角度下探测器接收的光强信息产生影响,导致测量精度下降。因此,分时偏振成像系统必须进行偏振定标,校正光学系统、偏振片消光比等产生的系统误差,保证偏振探测精度。本文针对分时偏振成像系统偏振定标的方法,开展以下研究工作:针对分时偏振成像系统,采用Stokes-Mueller矩阵法,分析角度误差、系统偏振效应等因素对偏振精度的影响;采用基于克罗内克积的伪逆分析法,分析探测器高斯、泊松噪声对定标精度的影响,提出自然光入射时定标精度仅依赖系统反射率而不受其他偏振特性影响的优化定标方案;提出不同入射光偏振态的优化定标方案,解决了平行光管产生的小偏振度入射光影响系统定标精度的问题。在研究两种噪声对定标精度影响的基础上,利用多样本均方误差的一阶泰勒展开式,得到归一化响应矩阵的估计方差公式,分析光源强度、噪声大小以及定标方案对定标精度的影响,提出根据定标精度要求确定探测器最小灰度值、最少定标次数的方法,降低重复性实验及时间相关误差造成的影响,并进行模拟及实验验证。结果表明:理论计算与实验定标精度差异小于7.5%,为实验室及在轨偏振定标的方案设计提供理论基础。根据部分偏振光入射的优化定标方案,完成日冕偏振成像仪的系统偏振定标。结果表明:该定标方案可以准确得到系统响应矩阵,系统探测精度达到1.5%,响应矩阵定标精度达到0.73%。研究极紫外波段反射式偏振片和偏振探测系统的设计方法,设计一种9.4nm多层膜反射式偏振片;研制紫外两反射式偏振片、起偏器及偏振分析器,进行反射率及消光比的测量;完成紫外偏振系统定标实验,验证极紫外偏振片和偏振系统的设计。结果表明:两反射式偏振片的消光比在中心波长下为1:384,紫外偏振探测系统的探测精度达到3.1%,定标精度达0.18%,为后续的9.4nm偏振系统的研制奠定了基础。
徐珂[2]（2021）在《35-40GHz宽带太阳射电频谱观测数据平坦度优化实现》文中研究说明作为离地球最近的一颗恒星,太阳源源不断地向地球上的生物提供能量,但强烈的太阳爆发现象会干扰短波通讯、航空航天等正常工作,因而对太阳活动的观测和研究有着重要意义。射电波段是研究太阳的重要窗口,太阳射电波段的观测离不开太阳射电望远镜。随着微电子等技术的发展,太阳射电望远镜性能指标大幅提高。但是由于系统内部各种器件的幅频特性不一致等原因会导致系统输出信号的数据平坦度变差,影响到系统观测数据的准确性。针对山东大学空间科学研究院空间电磁探测技术实验室的35-40 GHz宽带太阳射电观测系统,研究数据平坦度优化方法。毫米波太阳射电连续谱观测对回溯太阳的磁场和研究太阳辐射机制有着重要作用,但受大气吸收、湍动和器件加工工艺的影响,导致该毫米波观测系统的全频带信号数据平坦度较差,影响观测系统的频谱图显示和后续系统定标工作。这就需要对数据平坦度较差的原因进行深入分析,探讨影响数据平坦度的主要原因以及平坦度的优化方法。论文从软件算法入手,将背景相减法、增益表补偿法、通道补偿法和分位图补偿法应用到毫米波太阳射电信号数据平坦度优化中。首先,通过仿真验证四种平坦度优化方法在35-40 GHz宽带太阳射电观测系统中应用的可行性,综合对比相应仿真结果的参数,评估了四种平坦度优化方法的优化程度。根据仿真数据补偿前后的平坦度大小,分析得出分位图补偿法补偿后的数据平坦度改善程度最大,较原始数据平坦度提高了约15.8倍。在仿真验证四种方法的可行性之后,设计了四种平坦度优化的软件算法,并利用上位机软件,将四种平坦度方法应用到动态频谱的修正中。经实际系统观测,得到改善后的数据平坦度,分析得出分位图补偿法具有的数据平坦度优化效果相对最佳。软件显示界面是实时显示频谱数据、展示平坦度优化效果的平台。本文采用微软基础类库（Microsoft Foundation Classes,MFC）和TeeChart控件结合的方式设计软件界面。该图形用户界面实现数据的接收、存储和显示等功能,并可实现流量图、频谱图和谱线图的同时显示。经动态频谱测试,四种平坦度优化方法均能一定程度上改善系统存在的平坦度较差的问题,其中,分位图补偿法改善效果最好。应用分位图补偿法对2020年6月21日山东威海日偏食的数据进行平坦度优化,优化后数据平坦度从原来的12.5 dBm优化为4 dBm。本文说明应用分位图补偿法可有效提高数据平坦度,得到较好的频谱优化效果。
刘洋[3]（2021）在《太阳射电观测中FPGA实时算法截位优化研究》文中认为建立太阳射电观测系统对太阳活动进行长期观测,是研究太阳活动的重要手段之一。数字接收机作为太阳射电观测系统中不可缺少的一部分,其数字信号处理主要在现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）中实现。目前,虽然FPGA处理速度和资源上限得到提升,但FPGA完成数字信号处理过程会占用较多资源。而高速高精度模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）的应用,使得FPGA所需处理的数据量增加。因此要在有限的FPGA资源下完成大量数据的数字信号处理过程就必须进行截位,实现资源的有效利用。本文基于山东大学空间科学研究院空间电磁探测技术实验室研制的1.25 GSPS太阳射电数字接收机,对其中FPGA数据的截位进行研究,提出一种适用于太阳射电数字接收机的FPGA数据最优截位选取方法。首先,利用MATLAB对数字接收机中FPGA实现的数字信号处理过程进行仿真,结合数字信号处理原理与MATLAB仿真结果,得到数字信号处理过程中加窗和快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）等运算结果的截位效果。然后将截位后的数据与保留全精度的数据进行比较并计算相对误差值,根据相对误差值大小与FPGA资源占用情况确定FPGA内部直接截位最优方案。最后在直接截位最优方案基础上,采用取绝对值法、截位加一法、四舍五入法以及近似截位法进行截位优化,根据优化效果以及FPGA资源占用情况,确定适用于太阳射电数字接收机中FPGA数据截位的最优方案。在1.25 GSPS太阳射电数字接收机中应用该最优截位选取方法,得出其最优截位方案为:在加窗阶段采取近似截位法进行数据截位,保留有效数据位为[27:14];在FFT的蝶形运算中,根据FFT运算原理,要得到正确的频谱数据,每次复数相乘后需要采用直接截位法对数据进行处理,保留有效数据位为[39:15],将旋转因子的放大效果抵消,而在每次加法或减法运算之后截位选取[25:1];在FFT运算后采用近似截位法对数据进行处理,截取位数选择[20:5]。此时,FPGA资源占用中查找表（Look-Up-Table,LUT）降低了 7.25%,基于查找表的存储器（Look-Up-Table RAM,LUTRAM）降低了14.64%,触发器（Flip Flop,FF）降低了 8.12%,此外专用于运算的数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）资源降低了 24.94%。观测系统整体相对误差值小于2.5×10-4,满足太阳射电信号的观测需求,成功实现了对35-40 GHz太阳射电信号的实时观测。同时该研究方法在1-50 MHz低频射电观测系统中也得到了很好的应用,实现了对1-50 MHz频段内信号的实时观测。
陈垂裕,林佳本,白先勇,邓元勇,黄宇,郭晶晶[4]（2020）在《FMG载荷地面试观测导行跟踪系统的设计与实现》文中认为全日面矢量磁像仪（Full-disk vector MagnetoGraph, FMG）是先进天基太阳天文台（Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S）卫星的3台主载荷之一,为开展FMG全系统性能测试和定标试验,已搭建用于FMG外场测试的地面试观测平台.利用该平台模拟FMG在轨跟踪状态,研制了基于全日面太阳图像的望远镜导行系统.该系统通过大面阵CCD （Charge Coupled Device）采集太阳像、多重逻辑条件判定、微调恒动跟踪速度校正偏移等策略,实现了RMS （Root Mean Square）优于1′′/30 min的跟踪精度.通过分析FMG方案阶段试观测的太阳纵向磁图,开启导行30 min后磁图特征点在赤经方向的偏移比恒动条件下减少17.5′′,提升了磁图空间分辨率.测试过程中该系统达到设计指标且工作稳定,为FMG地面试观测提供了良好的技术支撑.
陈健康,王新君[5]（2019）在《基于STM32的射电望远镜跟踪系统设计》文中研究表明为了满足天文爱好者的对射电天文学的探索,对于大型的射电望远镜天线,其指向精度要求高,观测的过程中需要做各种实时修正,造价昂贵,并不适合用于科普,因此设计了一种基于STM32微处理器的双轴射电望远镜控制系统;系统通过两台直流电机控制抛物面天线对太阳的运动轨迹进行跟踪并实时采集射电望远镜接收机电压,并将采集的数据利用TCP传输方式快速送至PC机用户监控软件进行显示和存储;该系统实现了时间分辨率为1ms的太阳射电数据采集与存储,提高了系统捕获持续时间很短的太阳爆发能力,为科普爱好者研究、分析太阳活动提供了数据支撑。
沈飞,殷兴辉[6]（2019）在《太阳跟踪及射电辐射测量技术研究》文中进行了进一步梳理为了实现对太阳自动跟踪以及太阳射电辐射的测量,使用STM32微处理器作为小型射电望远镜的控制核心,利用TCP传输方式解决了RS-485传输中存在的传输速度与传输距离不能兼顾的问题,从而提高了太阳射电望远镜观测数据的时间分辨率。该系统实现了时间分辨率为1 ms的太阳射电数据采集与存储,结合视日轨迹运动跟踪的方法,将自动跟踪精度调高到0.08°。通过对数字滤波算法仿真,在原有滤波算法基础上设计了满足系统的数据处理算法。
梅盈[7]（2018）在《明安图射电频谱日像仪海量数据处理方法研究》文中认为射电天文是现代天文研究的一个重要领域,随着大型射电望远镜的不断建成,射电观测为实现人类的许多科学目标提供了巨大的可能。射电望远镜海量复杂数据的高性能处理和分析是新世纪天文学研究的重要内容。明安图射电频谱日像仪（MingantU SpEctral Radioheliograph,MUSER）是中国新一代厘米-分米波综合孔径望远镜,在400MHz15GHz频率范围内同时以高时间、高空间和高频率分辨率对太阳进行射电频谱成像,所获得的海量观测数据给高性能实时以及事后数据处理带来了巨大的挑战。本文针对MUSER数据处理流水线的自动化流程和数据处理性能开展研究,工作贯穿从数据预处理到成像的整个流程,旨在突破MUSER成像质量以及计算性能等关键技术,具体工作说明如下:（1）在数据预处理阶段,进一步深化了基于机器学习的异常数据自动标记技术研究。本研究通过对原始观测数据的分析,基于支持向量机和循环神经网络的方法实现了MUSER数据处理系统异常数据自动化标记,取得了较高的标记准确率,解决了前期异常标记过于依靠人工记录的问题,为数据处理流水线的成图质量提供了保障;（2）初步实现了一个完整的MUSER数据处理流水线设计。给出了MUSER UVFITS格式定义,为开展数据交换打下了基础。同时,系统地研究了相位校准、UVW计算及观测数据积分方法,有效提高了最终成像质量;（3）进一步研究了MUSER高性能成图算法,基于GPU实现了包含权重、网格化以及洁化算法。研究了适用于MUSER的混合洁化算法以及基于多尺度带通滤波的并行洁化算法,在成像质量和算法性能两方面都得到了提升;（4）实现了当前阶段系统相位误差的改正及CLEAN算法迭代次数的估计。由于当前唯一可用校准源跟踪精度不足等问题,成像得到的原始脏图中日面偏离图像中心。文章通过相位相关的方法估算了相位误差参数,并利用估计出的日面和天空背景亮度,确定了洁化算法迭代阈值,实现了对算法的改进,克服了迭代次数依赖经验的问题;（5）MUSER高性能数据处理的实现。给出了算法的GPU实现及成图性能分析,实现了将整个数据处理流水线集成到项目组为天文领域高性能数据处理设计的分布式计算框架—OpenCluster。同时,基于Python开发了MUSER数据处理命令行系统。当前实现的数据处理系统可满足实时以及事后处理需求。本文的工作进一步完善并最终构建了一套高性能的MUSER数据处理系统,为充分发挥MUSER的性能优势,提高后续科研产出打下了基础。同时,在中国参与国际科技创新合作项目——世界上最大的射电望远镜阵列SKA（Square kilometre array）建设的背景下,MUSER可作为SKA太阳观测数据处理有效的实验环境。当前针对海量数据处理的研究方法也为未来开展SKA相关工作打下了良好的基础。
赵曰昶[8]（2018）在《太阳射电流量监测系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理太阳射电暴是太阳爆发时大气的能量释放现象,太阳微波爆发表现为太阳辐射强度在微波波段（GHz）的急剧增加,微波段太阳射电暴携带着太阳爆发过程、高能电子加速以及辐射机制等方面的天文物理信息,并且2.8GHz的射电流量在日冕磁场诊断、高能电子加速机制和太阳耀斑爆发物理等研究中有着重要作用。此外,太阳射电辐射流量与高能粒子的特性、等离子的性质等密切相关。同时,太阳射电流量系统监测对研究太阳长期活动规律、太阳射电预报模型以及太阳射电爆发相关的新型观测技术研究具有重要的作用,因此,太阳射电流量监测系统的研究具有重要的科学意义和应用价值。本文通过查阅大量文献以及结合国内外监测系统的研究,确定了特异材料天线、软件无线电、高性能计算机相结合的方案。该方案的系统具有体积小,可扩展性强、可编程的特点。本文设计的太阳射电流量监测系统主要是由特异材料天线、软件无线电板卡、高性能计算机三个部分构成。特异材料天线主要完成对太阳射电信号的接收,软件无线电板卡主要完成数据的采集,然后将板卡采集的数据通过USB3.0上传到计算机,在高性能计算机上完成数据的预处理、自动存储以及实时频谱分析,然后以频谱图、动态频谱图、射电流量曲线图等多种形式显示。同时,为了进一步深入研究,还可以对存储的数据进行离线分析,并将分析的结果以图片方式进行存储,便于后续研究人员查看分析。本文根据项目组的实际需要,对2.8GHz太阳射电流量进行观测,设计了太阳射电流量监测系统。本文完成的主要工作包括:针对特异材料天线进行了建模与仿真,并设计制作了天线实物,完成了对特异材料天线的性能测试,并对其进行了优化。同时结合软件无线电的理论与结构模型,针对连续信号频谱分析中存在的问题进行了研究,对离散频谱校正的算法进行了探讨,并通过仿真对比出了优化的算法。基于软件无线电平台进行了频谱分析系统的开发与实现,并对各个模块进行了设计,主要包括板卡通信、数据的采集、数据存储、实时频谱分析、离散频谱分析、动态频谱图的存储等各模块的设计与优化。最终系统经过现场调试以及连续长时间地运行,取得了较好的观测效果,验证了系统的可行性以及可靠性,可以为太阳射电流量观测提供数据支持。
尉胜腾[9]（2018）在《大射电望远镜的参数辨识与高精度鲁棒控制伺服方法研究》文中进行了进一步梳理随着时代的发展以及射电天文学的要求不断提高,射电望远镜必然向着高频段、大口径趋势发展。高频段的电磁波信号,需要射电望远镜有更高的指向精度,不断增大的口径导致结构本身的固有频率愈发的降低,驱动柔性与结构柔性不断增强,此外由于摩擦、齿隙以及风扰的影响,使得高精度指向控制成为工程上的难点。为此本文根据大射电望远镜伺服指向系统的特点,构造了双环复合控制框架,在此框架的基础上,对以下内容进行了研究:参数辨识。双环复合控制框架包含内环控制器与外环控制器,其中内环控制器采用PI+LQG控制算法,该算法需要知晓被控对象较为准确的状态空间方程,针对这一问题,提出了一种基于非传统阶跃信号的参数辨识方法。该方法能够在一定的误差范围内得到系统的传递函数,进而求出各个物理参数,获得系统较为准确的状态空间方程,同时还能够辨识出系统的滞后时间。鲁棒控制器设计。大射电望远镜工作时受到多种扰动与不确定性因素影响。首先考虑到风力扰动,对其建立了稳态风与随机风的风扰模型,并且对随机风进入伺服控制系统的机制进行了研究;不确定性因素中的参数不确定性可由参数辨识过程中的误差范围得到;最后针对大射电望远镜机电伺服系统中存在的各种摩擦齿隙等非线性因素进行了分析。在上述所有因素影响下,为了使系统保持稳定且保证足够高的指向精度,设计了基于波特图的鲁棒控制器。该控制器的核心思想是将所有不确定因素与扰动体现为系统波特图的禁区部分,然后设计鲁棒控制器使系统的频率响应曲线与禁区无交叉,达到控制目的。半实物仿真系统实验。文末在半实物仿真系统上搭建了两惯量系统,分别对提出的参数辨识方法与鲁棒控制器进行实验。实验结果表明在误差范围内参数辨识方法能够较准确的辨识出系统物理参数,鲁棒控制器在内环与双环条件下均可以抑制不确定性对系统造成的不利影响,并保证足够高的指向精度。本文通过提出通用化的参数辨识方法以及鲁棒控制算法,为日后QTT项目设计控制器提供设计思路与设计步骤参考。
李冉阳[10]（2017）在《太阳手描黑子记录的数字化图像处理研究》文中认为太阳黑子是最早被系统记录的太阳活动现象。自从望远镜发明以来,人类已经拥有约400年的手描黑子观测记录。研究太阳活动的长期演化及其主要的11年周期变化在较大程度上依赖于这样单一的观测记录。近些年来,为了能够长期保存和运用计算机技术对其处理,这些手描黑子记录正在进行数字化转化。伴随着观测设备和技术的进步,在未来,手描黑子记录的观测方式将不可避免地由CCD直接的数字化图像所取代,因此对两种观测方式并存时期所得到的两类观测记录进行相关分析研究,尤其是对两类观测记录之间的差异进行研究,这对于传统的手描黑子资料与未来纯数字化黑子资料的衔接非常重要。以此为背景,在调研了数字图像处理相关技术,并重点分析了针对太阳手描黑子图像和SDO/HMI（Solar Dynamics Observatory/Helioseismic and Magnetic Imager）图像进行相关分析时所用到的技术和方法,在此基础之上对两类黑子图像进行相关研究:（1）为了更准确的对手描观测记录的精度进行分析,从紫金山天文台手描黑子观测记录中选取样本,设计实验测量其在扫描过程中所使用的扫描仪的比例尺误差,以及记录纸上绿色太阳圆环由于印刷精度问题导致其在东西方向与南北方向上直径长度的比值。并通过提取太阳圆环的四个方向线来测量其在扫描过程中纸张放置位置所导致的方向夹角。实验结果表明:扫描仪在水平和垂直方向比例尺相差0.2%,太阳圆环的东西方向比南北方向长度短1%,记录纸的方向夹角可达0.5°。（2）为了识别手描黑子图像中太阳黑子,根据手描黑子图像中不同颜色在R、G、B三个颜色分量值的分布特征,利用最大颜色差的方法分别对记录纸的背景和记录纸上灰色铅笔笔迹进行提取,并对比实验结果。结果表明:记录纸的背景有效提取率约为57%,灰色铅笔笔迹有效提取率为97%以上。针对提取的铅笔笔迹部分,首先利用连通域的多个几何和形状特征值组合筛选干扰因素,并最终实现找到和保留黑子区域。其次,利用MNIST训练BP网络并将其应用于记录纸上手写数字的识别,以剔除更多干扰因素。实验结果表明:BP网络能够识别出更多的手写数字,但是由于特殊原因导致其误识别率为6%,而传统方法误识别率为2%。（3）为了实现两类图像中太阳黑子的相关分析,首先校正SDO/HMI图像的P角,之后对全日面扣除临边昏暗,采用提取局部最小值获得黑子位置,再通过图像重构方法获得黑子面积,最终实现识别太阳黑子。其次校正手描黑子图像的各种误差、方向夹角、P角,并调整其像元分辨率使其与SDO/HMI图像保持一致。之后将手描黑子图像与同时刻的空间SDO/HMI全日面连续谱图像进行对比,通过重叠的办法找出两类黑子的对应关系,并统计其坐标位置、大小、面积,并利用统计直方图、高斯拟合曲线、瑞利分布对统计结果进行展示和分析。实验结果表明:两类黑子记录在日球纬度方向偏差的均值为0.94角秒（0.08mm）,两类黑子记录位置偏差的标准差为5.3角秒（0.47 mm）。两类黑子记录在日球经度方向偏差的均值为-2.2角秒（-0.2 mm）。手描的黑子观测精度约为7角秒（0.6mm）,手描黑子的手绘尺度的下限约为4角秒（0.35mm）,两类黑子记录的等效半径的相关系数为-0.36。本文通过对两类太阳黑子记录相关分析,获得了手描黑子记录与纯数字化方式获取的观测记录之间的差异程度,为两类黑子观测记录的衔接提供重要依据,利用实验结果对手描黑子记录中的各种误差校正后,能够为天文学家提供更准确的手描黑子资料,为研究太阳黑子长周期演变提供宝贵、可靠资料。
二、云南天文台太阳射电望远镜跟踪精度和定标精度（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、云南天文台太阳射电望远镜跟踪精度和定标精度（论文提纲范文）
（1）分时偏振成像系统定标方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 日冕仪偏振系统发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 紫外-极紫外偏振系统发展现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内发展现状 |
| 1.4 定标理论及方法 |
| 1.5 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 偏振探测理论 |
| 2.1 偏振传输理论 |
| 2.1.1 光波的偏振态 |
| 2.1.2 偏振光的描述方法 |
| 2.1.3 穆勒矩阵的基本描述 |
| 2.2 分时偏振成像系统 |
| 2.2.1 偏振测量结构原理 |
| 2.2.2 700nm日冕偏振成像系统特点 |
| 2.3 偏振系统误差分析 |
| 2.3.1 偏振片及旋转精度对偏振探测的影响 |
| 2.3.2 光学系统对探测精度的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 偏振系统定标方法研究 |
| 3.1 探测器噪声对定标精度的影响 |
| 3.1.1 响应矩阵的基本计算方法 |
| 3.1.2 高斯噪声影响 |
| 3.1.3 泊松噪声影响 |
| 3.2 入射光偏振态对定标精度的影响 |
| 3.2.1 高斯噪声影响 |
| 3.2.2 泊松噪声影响 |
| 3.3 模拟及实验验证 |
| 3.3.1 蒙特卡洛模拟验证 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 分时偏振成像系统精度分析 |
| 4.1 高斯泊松噪声下定标精度分析 |
| 4.1.1 归一化响应矩阵精度 |
| 4.1.2 高斯噪声 |
| 4.1.3 泊松噪声 |
| 4.2 混合噪声定标精度分析 |
| 4.2.1 混合噪声下响应矩阵精度分析 |
| 4.2.2 蒙特卡洛仿真 |
| 4.3 精度预测模型 |
| 4.3.1 精度预测模型的建立 |
| 4.3.2 实验验证 |
| 4.4 偏振系统定标 |
| 4.4.1 系统偏振定标实验 |
| 4.4.2 系统偏振定标精度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 极紫外偏振系统设计及定标 |
| 5.1 极紫外偏振系统设计 |
| 5.1.1 偏振片设计理论 |
| 5.1.2 偏振系统设计理论 |
| 5.1.3 9.4nm偏振片设计 |
| 5.2 紫外偏振系统建立 |
| 5.2.1 反射式偏振片 |
| 5.2.2 起偏设计 |
| 5.2.3 偏振分析系统设计 |
| 5.3 紫外偏振系统探测实验 |
| 5.3.1 反射式偏振系统参数 |
| 5.3.2 偏振系统探测实验 |
| 5.3.3 偏振系统探测精度分析 |
| 5.4 紫外偏振系统定标 |
| 5.4.1 偏振系统定标方法及实验 |
| 5.4.2 偏振系统定标精度分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）35-40GHz宽带太阳射电频谱观测数据平坦度优化实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 太阳射电观测系统研究现状 |
| 1.2.2 数据平坦度研究现状 |
| 1.3 论文框架 |
| 第2章 系统信号处理与平坦度分析 |
| 2.1 系统信号处理 |
| 2.2 数据平坦度分析 |
| 2.2.1 系统数据不平坦的原因 |
| 2.2.2 模拟接收机平坦度测试 |
| 2.2.3 数据平坦度优化方式选择 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 数据平坦度优化方法 |
| 3.1 四种平坦度优化原理 |
| 3.1.1 背景相减法 |
| 3.1.2 增益表补偿法 |
| 3.1.3 通道补偿法 |
| 3.1.4 分位图补偿法 |
| 3.2 平坦度优化方法仿真数据处理与分析 |
| 3.3 不同平坦度优化方法仿真补偿结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 数据平坦度优化测试 |
| 4.1 35-40 GHz宽带太阳射电观测系统信号分析 |
| 4.2 平坦度优化方法的系统测试 |
| 4.3 平坦度优化方法的实际测试对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 系统软件界面设计 |
| 5.1 软件设计平台概述 |
| 5.1.1 基于Visual Studio的MFC界面设计平台 |
| 5.1.2 Qt界面设计平台 |
| 5.2 35-40 GHz太阳射电观测系统软件界面设计 |
| 5.2.1 软件功能框架设计 |
| 5.2.2 开发方案设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）太阳射电观测中FPGA实时算法截位优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳射电观测中FPGA数据截位的研究意义 |
| 1.2 太阳射电观测中FPGA数据截位的研究现状 |
| 1.2.1 太阳射电观测系统的研究现状 |
| 1.2.2 FPGA处理中数据截位的研究现状 |
| 1.3 论文主要工作与组织结构 |
| 第2章 FPGA截位方法理论研究与仿真实现 |
| 2.1 FPGA中直接截位误差产生原因及分析 |
| 2.2 FPGA截位方法介绍及仿真实现 |
| 2.2.1 五种截位方法的仿真分析 |
| 2.2.2 四种截位优化方法在FPGA中的实现 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 太阳射电观测系统中FPGA截位研究 |
| 3.1 太阳射电观测系统中的信号处理算法 |
| 3.1.1 算法实现平台 |
| 3.1.2 FPGA实时算法设计 |
| 3.1.3 FPGA实时算法仿真 |
| 3.2 FPGA实时算法截位研究 |
| 3.2.1 乘加运算直接截位方案 |
| 3.2.2 加窗运算直接截位方案 |
| 3.2.3 FFT运算直接截位方案 |
| 3.2.4 FPGA实时算法截位优化方案 |
| 3.3 FPGA中资源占用分析 |
| 3.3.1 直接截位方案资源占用分析 |
| 3.3.2 截位优化方案资源分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 最优截位方法在射电观测系统中的应用 |
| 4.1 35-40 GHz太阳射电观测系统的应用 |
| 4.2 1-50 MHz低频射电观测系统的应用 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）FMG载荷地面试观测导行跟踪系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 方法原理 |
| 3 软硬件设计 |
| 3.1 硬件设计 |
| 3.2 算法与软件设计 |
| 4 测试与分析 |
| 4.1 不同跟踪条件下的跟踪精度 |
| 4.2 不同跟踪条件下对磁图的影响 |
| 5 结论 |
（5）基于STM32的射电望远镜跟踪系统设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 太阳射电观测系统分析 |
| 1.1 太阳辐射的测量 |
| 1.2 跟踪系统数学模型 |
| 1.3 跟踪方法选取 |
| 2 系统硬件设计 |
| 2.1 驱动电机的设计 |
| 2.2 GPS模块 |
| 2.3 温度采集模块 |
| 2.4 接收机电压采集模块 |
| 2.5 前端处理电路 |
| 2.6 通信模块 |
| 3 系统软件设计 |
| 3.1 系统总设计 |
| 3.2 用户界面设计 |
| 4 系统结果分析 |
| 5 结论 |
（6）太阳跟踪及射电辐射测量技术研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 太阳跟踪理论分析及数据处理方法 |
| 1.1 视日运动轨迹跟踪 |
| 1.2 数据处理方法 |
| 2 系统硬件设计 |
| 2.1 微处理器的选型 |
| 2.2 天线驱动系统 |
| 1) 电机选型 |
| 2) 电机限位开关 |
| 2.3 GPS模块 |
| 2.4 温度传感器模块 |
| 3 软件系统设计 |
| 3.1 软件系统的总体设计 |
| 3.2 天线工作状态设计 |
| 1) 天线校零 |
| 2) 天线定标 |
| 4 系统测试及结果分析 |
| 5 结 论 |
（7）明安图射电频谱日像仪海量数据处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 海量天文数据的出现 |
| 1.1.2 数据处理面临的挑战 |
| 1.1.3 海量数据处理技术趋势 |
| 1.2 明安图射电频谱日像仪 |
| 1.2.1 射电观测方法 |
| 1.2.2 明安图射电频谱日像仪 |
| 1.2.3 MUSER数据处理需求 |
| 1.2.4 MUSER数据处理关键技术 |
| 1.3 本论文主要研究工作 |
| 1.4 本文研究意义及价值 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 第2章 MUSER数据处理 |
| 2.1 MUSER数据处理流水线设计 |
| 2.2 数据预处理 |
| 2.2.1 数据格式转换 |
| 2.2.2 异常数据标记 |
| 2.2.3 延时补偿及条纹停止 |
| 2.2.4 相位校准 |
| 2.2.5 UVW计算 |
| 2.2.6 观测数据积分 |
| 2.3 MUSER成图 |
| 2.3.1 综合孔径成像基本原理 |
| 2.3.2 成像流程 |
| 2.3.3 MUSER成像大小 |
| 2.3.4 MUSER成像数据处理流水线 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 异常数据标记 |
| 3.1 异常数据标记方法研究现状 |
| 3.1.1 常用异常数据标记方法 |
| 3.1.2 常用标记工具 |
| 3.1.3 存在的问题 |
| 3.2 MUSER原始观测数据分析 |
| 3.3 基于支持向量机的MUSER异常数据标记模型 |
| 3.3.1 支持向量机基本理论 |
| 3.3.2 分类模型训练及分类结果 |
| 3.4 基于LSTM的 MUSER异常数据标记 |
| 3.4.1 LSTM模型 |
| 3.4.2 训练数据集优化 |
| 3.4.3 MUSER LSTM标记流程 |
| 3.4.4 实验结果 |
| 3.4.5 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 成图 |
| 4.1 成图相关算法原理 |
| 4.1.1 成像过程基本问题 |
| 4.1.2 权重 |
| 4.1.3 网格化卷积函数 |
| 4.2 MUSER脏图的生成 |
| 4.2.1MUSER权重实验 |
| 4.2.2 MUSER脏图的生成 |
| 4.3 MUSER相位误差改正 |
| 4.3.1 相位相关图像配准方法 |
| 4.3.2 日面模型 |
| 4.3.3 日面和天空背景亮度估计 |
| 4.3.4 MUSER相位误差改正流程 |
| 4.3.5 MUSER处理流水线的改进 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 洁化 |
| 5.1 CLEAN算法调研 |
| 5.1.1 H?gbom CLEAN |
| 5.1.2 Steer CLEAN |
| 5.1.3 多尺度洁化算法 |
| 5.1.4 混合洁化算法 |
| 5.1.5 CLEAN迭代停止条件 |
| 5.2 MUSER洁化方法研究 |
| 5.2.1 洁化算法迭代次数改进 |
| 5.2.2 混合洁化算法 |
| 5.3 MUSER并行洁化算法 |
| 5.3.1 多尺度带通滤波洁化基本思想 |
| 5.3.2 算法实现 |
| 5.3.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 MUSER高性能数据处理 |
| 6.1 MUSER成像算法的GPU实现 |
| 6.1.1 CUDA-GPU框架 |
| 6.1.2 MUSER成像算法GPU实现 |
| 6.1.3 算法性能分析 |
| 6.2 数据处理流水线在分布式数据处理框架中的集成 |
| 6.2.1 高性能计算集群 |
| 6.2.2 MUSER分布式处理框架OpenCluster |
| 6.2.3 流水线组件在分布式框架中的集成 |
| 6.3 MUSER数据处理系统的命令行实现 |
| 6.3.1 主要命令及功能 |
| 6.3.2 MUSER数据处理实例 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 讨论 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 MUSER UVFITS文件说明 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）太阳射电流量监测系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 太阳射电流量监测系统的整体方案 |
| 2.1 太阳射电流量监测系统总体结构 |
| 2.2 特异材料天线的介绍 |
| 2.3 频谱分析系统的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 特异材料天线的设计与实现 |
| 3.1 特异材料天线的发展 |
| 3.2 特异材料天线的奇异性质 |
| 3.3 特异材料天线的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 软件无线电基础及其关键技术的研究 |
| 4.1 信号采样定理 |
| 4.1.1 奈奎斯特采样定理 |
| 4.1.2 带通采样定理 |
| 4.2 软件无线电的基本结构 |
| 4.2.1 窄带中频采样 |
| 4.2.2 射频直接带通采样定理 |
| 4.2.3 宽带中频带通采样 |
| 4.2.4 正交低通采样 |
| 4.3 功率谱计算 |
| 4.3.1 频谱分析FFT运算 |
| 4.3.2 窗函数的选择 |
| 4.4 离散频谱分析 |
| 4.4.1 比值校正法 |
| 4.4.2 离散频谱能量重心校正 |
| 4.4.3 离散细化傅里叶变换法 |
| 4.4.4 仿真测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于软件无线电频谱分析系统的设计 |
| 5.1 实时频谱分析 |
| 5.1.1 板卡的通信 |
| 5.1.2 数据的采集 |
| 5.1.3 数据的存储 |
| 5.1.4 实时频谱分析程序 |
| 5.2 离线频谱分析 |
| 5.2.1 离线频谱分析程序 |
| 5.2.2 动态频谱图的保存 |
| 5.3 系统界面 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 太阳射电监测系统的测试与结果 |
| 6.1 软件无线电系统测试 |
| 6.2 系统工作频段的测试 |
| 6.3 总体测试结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 附件 |
（9）大射电望远镜的参数辨识与高精度鲁棒控制伺服方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外大型反射面天线现状 |
| 1.2.2 参数辨识方法研究现状 |
| 1.2.3 天线控制算法研究现状 |
| 1.3 大口径射电望远镜伺服控制系统概述 |
| 1.3.1 大射电望远镜伺服控制系统 |
| 1.3.2 大射电望远镜伺服控制系统性能指标基本概念 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 双环复合控制方法的概述与风扰模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双环复合控制器 |
| 2.2.1 双环复合控制器整体控制方案 |
| 2.2.2 内环控制器 |
| 2.2.3 外环控制器 |
| 2.3 大射电望远镜风扰模型的建立 |
| 2.3.2 天线的稳态风扰模型 |
| 2.3.3 天线的随机风扰模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大射电望远镜的参数辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于非传统阶跃信号的参数辨识方法 |
| 3.3 基于非传统阶跃信号参数辨识方法的仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于波特图的鲁棒控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 天线伺服系统中的不确定性分析 |
| 4.3 基于波特图的鲁棒控制算法 |
| 4.3.1 基本理论 |
| 4.3.2 设计步骤 |
| 4.4 控制器的设计与仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 半实物仿真实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Quanser半实物仿真系统介绍 |
| 5.2.1 硬件组成部分 |
| 5.2.2 软件部分 |
| 5.2.3 操作步骤 |
| 5.3 两惯量半实物系统建模 |
| 5.4 两惯量半实物系统参数辨识实验 |
| 5.5 两惯量半实物系统鲁棒控制器实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）太阳手描黑子记录的数字化图像处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 太阳黑子的观测历史 |
| 1.1.2 太阳黑子的手描观测 |
| 1.1.3 SDO/HMI全日面连续谱白光观测 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 本论文的内容组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 数字图像处理相关技术选型 |
| 2.1 数字图像处理技术应用现状和技术选型 |
| 2.1.1 数字图像处理技术介绍 |
| 2.1.2 滤波技术选型 |
| 2.1.3 霍尔夫变换实现几何形状检测 |
| 2.1.4 图像形态学运算 |
| 2.1.5 图像校正 |
| 2.1.6 图像叠加 |
| 2.1.7 多尺度处理介绍与需求分析 |
| 2.1.8 曲线拟合方法 |
| 2.1.9 极坐标变换 |
| 2.2 扫描仪CCD的精度测量与需求分析 |
| 2.2.1 扫描仪CCD的精度测量方法 |
| 2.2.2 精度测量的需求分析与技术选型 |
| 2.3 手描黑子记录中手写字符识别的需求和技术选型 |
| 2.3.1 BP网络介绍 |
| 2.3.2 设计识别方案 |
| 2.4 颜色空间的聚类分布特征 |
| 2.5 连通域的几何特征分析 |
| 2.5.1 连通域模型 |
| 2.5.2 连通域的几何和形状特征 |
| 2.5.3 连通域的几何和形状特征选择 |
| 2.6 误差测量与统计分析方法 |
| 2.6.1 误差测量方法与需求分析 |
| 2.6.2 误差统计方法和分布特征 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 太阳手描黑子观测记录数字化时的误差分析 |
| 3.1 扫描仪CCD和记录纸太阳圆环印制误差测量 |
| 3.1.1 实验方案 |
| 3.1.2 误差测量方法 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 太阳手描黑子记录中黑子识别 |
| 4.1 太阳手描黑子观测资料介绍 |
| 4.2 太阳手描黑子记录中颜色分量空间分布特征 |
| 4.2.1 太阳手描黑子记录图像中颜色分量的分布特征 |
| 4.2.2 记录纸上印制的绿色颜色分量分布特征 |
| 4.2.3 人工手写的红色颜色分量分布特征 |
| 4.2.4 铅笔笔迹灰色颜色分量分布特征 |
| 4.2.5 记录纸的淡黄色颜色分布特征 |
| 4.2.6 记录纸上一些噪声点颜色颜色分布特征 |
| 4.3 利用颜色分量分布特征提取背景 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验结果 |
| 4.4 太阳手描黑子提取实验 |
| 4.4.1 提取手描灰色铅笔笔迹 |
| 4.4.2 筛选出太阳手描黑子 |
| 4.4.3 实验结果分析 |
| 4.5 利用神经网络识别手描太阳黑子记录图像中手写数字研究 |
| 4.5.1 MNIST数据预处理 |
| 4.5.2 设计实验方案 |
| 4.5.3 实验对比分析 |
| 4.5.4 BP网络应用于手描黑子记录中手写数字识别 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 手描黑子和SDO/HMI黑子叠加和对应识别结果分析 |
| 5.1 两类太阳黑子观测资料介绍 |
| 5.2 太阳手描黑子图像预处理 |
| 5.3 SDO/HMI图像中黑子识别 |
| 5.4 手描黑子图像与对应的SDO/HMI图像黑子的对应识别 |
| 5.5 叠加与识别实验结果与分析 |
| 5.6 手描精度测量结果分析 |
| 5.6.1 对实验结果的分析 |
| 5.6.2 对实验结果的讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A (攻读学位期间发表的论文和软着) |
| 附录B (攻读学位期间参与的科研项目) |
| 附录C (两类图像叠加后黑子对应关系结果) |
四、云南天文台太阳射电望远镜跟踪精度和定标精度（论文参考文献）
- [1]分时偏振成像系统定标方法研究[D]. 李欣锴. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [2]35-40GHz宽带太阳射电频谱观测数据平坦度优化实现[D]. 徐珂. 山东大学, 2021(12)
- [3]太阳射电观测中FPGA实时算法截位优化研究[D]. 刘洋. 山东大学, 2021(12)
- [4]FMG载荷地面试观测导行跟踪系统的设计与实现[J]. 陈垂裕,林佳本,白先勇,邓元勇,黄宇,郭晶晶. 天文学报, 2020(04)
- [5]基于STM32的射电望远镜跟踪系统设计[J]. 陈健康,王新君. 计算机测量与控制, 2019(07)
- [6]太阳跟踪及射电辐射测量技术研究[J]. 沈飞,殷兴辉. 国外电子测量技术, 2019(01)
- [7]明安图射电频谱日像仪海量数据处理方法研究[D]. 梅盈. 中国科学院大学(中国科学院云南天文台), 2018
- [8]太阳射电流量监测系统的设计与实现[D]. 赵曰昶. 山东大学, 2018(01)
- [9]大射电望远镜的参数辨识与高精度鲁棒控制伺服方法研究[D]. 尉胜腾. 西安电子科技大学, 2018(05)
- [10]太阳手描黑子记录的数字化图像处理研究[D]. 李冉阳. 昆明理工大学, 2017(01)