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《中国科学院研究生院(国家授时中心)》 2007年
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综合脉冲星时算法及脉冲星时应用

仲崇霞  
【摘要】: 脉冲星是高速自转的中子星,有着极其稳定的自转周期,尤其是毫秒脉冲星,有些自转周期变化率达到10 ?1 9 ~10?21,被誉为自然界最稳定的钟,使得它们可用于计时,并可用于监测原子钟的长期稳定度。由单颗脉冲星定义的脉冲星时受多种噪声源的影响,为了削弱这些噪声源的影响,对多个单脉冲星时采取合适的综合算法得到综合脉冲星时,从而提高综合脉冲星时的长期稳定度。本文采用四种算法对Arecibo天文台观测的两颗毫秒脉冲星PSR B1855+09和PSR B1937+21的计时残差进行综合计算。 研究了Petit等人提出的综合脉冲星时的经典加权算法,此算法是对每一颗毫秒脉冲星定义的脉冲星时在整个观测时间间隔内取单一权重进行综合,取权的标准是依据单脉冲星时的稳定度σz2 (τ)。 研究了小波多分辨率分析和小波包分析的理论知识,并在此基础上提出了综合脉冲星时的小波和小波包分析算法,此算法能把脉冲星的观测计时残差在小波域分解,提取出不同频率范围的分量,然后用小波方差表征脉冲星在不同频率范围的稳定度来对单脉冲星时进行加权平均。 研究了滤波器方面的相关理论,提出了综合脉冲星时的维纳滤波算法,利用维纳滤波的特点,将单脉冲星计时残差中互不相关的原子时误差和其他噪声源的影响分离开。消除掉原子时误差影响,并以剩下的部分作为脉冲星的计时残差进行加权平均,取权的标准是依据剩余计时残差的均方根。 对小波分解算法和维纳滤波算法进行结合研究,提出了小波域中的维纳滤波算法:先对含噪声的脉冲星计时信号进行小波变换,分解为不同的频率成分,然后在小波域中将不同的频率成分经过维纳滤波器,消除掉各频率成分中原子时误差的影响,再经过小波反变换得到综合脉冲星时。 计算结果表明,后三种算法都比经典加权算法好得多,而小波域中的维纳滤波算法又优于前面任一种算法。 最后对美国等一些发达国家正在做的X射线脉冲星导航的发展现状做了初步研究,X射线脉冲星自主导航研究具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(国家授时中心)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P127.1

【引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 兰盛昌;脉冲星信号的获取识别及其在编队相对导航中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 任红飞;相对论框架下脉冲星导航模型的研究[D];解放军信息工程大学;2012年
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1 刘素君;基于脉冲星TDOA测量的航天器空间定位技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 周庆勇;脉冲星计时模型和自转稳定性研究[D];解放军信息工程大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【共引文献】
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10 王继刚;基于GPS精密单点定位的时间比对与钟差预报研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2010年
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1 贾海红;计算机辅助天文船位算法与六分仪改进研究[D];天津理工大学;2010年
2 刘素君;基于脉冲星TDOA测量的航天器空间定位技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 王亮;MIMO雷达的波达方向估计[D];吉林大学;2011年
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5 时世晨;EEMD时频分析方法研究和仿真系统设计[D];华东师范大学;2011年
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7 陈明;基于解相干信号的空间谱估计算法的研究[D];电子科技大学;2011年
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9 何大林;守时数据处理及其可视化实现[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2010年
10 樊西青;基于CPLD的PCI时码卡设计[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2010年
【同被引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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1 刘劲;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];华中科技大学;2011年
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3 毛悦;X射线脉冲星导航算法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
4 兰盛昌;脉冲星信号的获取识别及其在编队相对导航中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 孙守明;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
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【二级引证文献】
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1 毛悦;X射线脉冲星导航算法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
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2 金海焱;唐宗熙;卢子焱;;一种介质振荡器的分析与设计[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
3 陈贵伟;管良明;;基于高精度频率稳定度测试仪的研制[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
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10 廖忠;小波网络及其在水轮机调节系统中的应用研究[D];河海大学;2005年
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1 姜会亮;基于整数小波变换的静态图像压缩技术的研究及实现[D];扬州大学;2005年
2 王轶;基于数据挖掘的机车牵引变流器故障诊断[D];西南交通大学;2005年
3 王茜;心脏泵血功能储备测量仪的研究[D];重庆大学;2005年
4 马强;小波分析与图像处理系统的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
5 成敬周;模糊理论在超高压线路保护中应用的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
6 李永进;基于小波分析的故障诊断系统的研究与实现[D];武汉科技大学;2005年
7 汪汇兵;基于小波分析的空间数据在线式多尺度表达[D];武汉大学;2004年
8 张飞;心电信号检测算法研究[D];中南大学;2005年
9 朱少辉;探地雷达在高等级公路质量检测中的应用研究[D];吉林大学;2006年
10 黄嘉;针对主减速器质量评价的振动信号分析技术研究[D];电子科技大学;2006年
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