超宽带超高分辨率太阳射电频谱仪的研发

为完成对太阳射电爆发15 MHz～15 GHz频谱的监测,云南天文台研发4套太阳射电频谱仪,频率覆盖范围依次为15～80 MHz, 100～750 MHz, 600～4 200 MHz和4～15 GHz,分别称为十米波、米波、分米波和厘米波太阳射电频谱仪。十米波段太阳射电频谱仪的谱分辨率和时间分辨率分别为7.6 kHz和1 ms;米波段和分米波段太阳射电频谱仪的谱分辨率和时间分辨率分别为9.5 kHz和10 ms;厘米波段太阳射电频谱仪的谱分辨率和时间分辨率分别为76 kHz和10 ms。每套设备包括天线系统、接收机和数字频谱仪。为实现超高谱分辨率,需要的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)点数最高达到262 144,在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)上,通过一个FFT IP核(Intellectual Property Core)不能实现如此高点数的快速傅里叶变换运算。对于大点数的快速傅里叶变换,需要对数据行列分解后做并行处理,从而将其转化为两个小点数的快速傅里叶变换。通过对并行算法的研究,...     

太阳二十二周峰年云南天文台四波段射电同步观测结果

本文主要介绍云南天文台“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”１９８９年１２月至１９９３年４月观测事件的统计结果，对１０２个射电爆发进行了初步分析，着重揭示几个类别典型事件的时间轮廓，说明射电高时间分辨率观测的意义。     

10毫秒级日冕振荡的频谱特性

云南天文台高分辨率射电频谱仪观测到10毫秒级变周期振荡,带宽约10MHz,叠加在一个持续时间约500ms的射电频谱上.在德国Weissenau的太阳射电频谱记录上找到了对应的爆发;同时SESC(美国空间环境服务中心)发表了同一时刻获得的245MHz总强度射电爆发记录;还在日面城到了相应的H_α亮点.     

太阳射电快速精细结构的日面分布

对云南天文台“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”自１９８９年１２月—１９９４年１月期间观测到的１００个射电爆发和与其共生的２９个快速精细结构在日球和日面的经度分布做了统计,并做了初步的分析和讨论。     

太阳射电快速精细结构的日面分布

对云南天文台“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”自１９８９年１２月－１９９４年１月期间观测到的１００个射电爆发和与其共生的２９个快速精细结构在日球和日面的经度分布做了统计,并做了初步的分析的讨论。     

245MHz射电爆发与太阳活动预报

Boulder美国空间环境服务中心(SESC)发布245MHz射电爆发资料作为太阳活动实时警报。本文介绍这个频段射电爆发的特点、观测情况并结合云南天文台的米波射电频谱观测资料讨论这个频段的窄带射电爆发与其他太阳活动的关系。     

23周峰年云台米波频谱观测系统

本文介绍云南天文台用于观测研究太阳射电２３０ ～３００ ＭＨｚ 米波爆发精细结构动态频谱仪研究的历史和现状,以及利用现代计算机网络技术,有效地解决了由于高时间人辨率和高频率分辩率观测采样带来的大数据量存储和处理。该系统经过不断改进和完善,目前已投入２３ 周峰年太阳射电爆发频谱观测     

一个含有丰富快速精细结构的射电大爆发

本文对１９９０年７月３０日云南天文台四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统＾「１，２」所观测到的太阳射电大爆发进行了分析，对在１．４２ＧＨｚ，２．００ＧＨｚ，２．８４ＧＨｚ三个波段上观测到的大量尖峰辐射作了关于寿命和强度的统计，最后，针对本次爆发中的ｍｓ－ｓｐｉｋｅｓ的特点做了一些讨论。     

云南天文台太阳射电频谱仪的网络系统

介绍云南天文台太阳射电米波 (2 30～ 30 0MHz)、分米波 (0 .7～0 .4GHz)频谱观测系统及 1 0m射电望远镜自动控制系统“星型拓扑”对等网的建立。通过该网络 ,不但实现了光盘刻录机、激光打印机等资源共享 ,而且还为解决由于太阳射电频谱高时间分辨率和高频率分辨率观测带来的大数据量处理和存储找到了解决途径     

日冕分米波射电甚短周期脉动的观测证据

利用国家天文台云南天文台“分米波(700—1500MHz)射电频谱仪”和“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”分别于2001年6月24日和1990年7月30日观测到了两个稀少事件，前者是一个小射电爆发，其上升相伴随有短周期(约29、40和100毫秒)的脉动，后者是一个射电大爆发，在2840MHz上产生了周期约30毫秒的射电脉动，还着重讨论其甚短周期(如29—40毫秒)的脉动现象，甚短周期脉动可能是归因于起源在日冕深处不稳定区域的哨声波束周期链对射电辐射的调制，或沉降电子束驱动的静电高混杂波，经由波-波非线性相互作用导致甚短周期的射电脉动。     

太阳二十二周峰年云南天文台四波段射电同步观测结果

本文主要介绍云南天文台“四波段太阳射电高时间分辨率同步观测系统”（１．４２，２．１３，２．８４和４．２６ＧＨｚ）１９８９年１２月至１９９３年４月观测事件的统计结果，对１０２个射电爆发进行了初步分析，着重揭示几个类别典型事件的时间轮廓，说明射电高时间分辨率观测的意义。     

射电快速精细结构在太阳耀斑中产生相位的观测分析

利用云南天文台射电四频率(1.42,2.13,2.84和4.26GHz)同步观测系统于1989.12～1994.1和北京天文台射电频谱仪(2.6～3.8GHz)于1996.11～1998.5的观测资料，仅对太阳和射电爆发中40个事件作了一个初步的统计分析，就微波低频段的快速精细结构在耀斑中产生的相位作了一个探索，期望找出太阳射电在此频段内快速活动产生相位的规律性。     

太阳低频射电干涉阵的构建仿真

介绍了低频射电干涉阵的发展情况、研究领域,讨论了国际上的LOFAR、LWA和MWA等低频射电项目.借鉴当今的低频射电项目,结合云南的地理和太阳射电优势,设想在云南省内构建一个太阳低频射电干涉阵,观测频率在30 MHz～250 MHz范围内,文中仿真了太阳低频射电干涉阵(4台站),比较和分析了通过优化算法得到的阵列的UV覆盖、脏束(Dirty beam);讨论了低频射电干涉阵的观测模式、射电干扰、低频射电成像等问题;分析低频射电阵在观测太阳爆发性活动产生的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejections,CME)、耀斑、射电爆发的可能性;通过上述的仿真和分析构建太阳低频射电干涉阵面临的问题,可以为今后建立阵列提供依据.     

明安图观测基地复杂电磁环境和干扰消减措施

射频干扰是射电天文观测设备无法回避的问题。国家天文台(内蒙古)明安图观测基地多台各具特色的射电观测设备、各类电磁辐射源及其传播路径共同组成了复杂的电磁环境。现有超宽带高分辨太阳射电成像观测设备——明安图射电频谱日像仪,以及即将建设的子午二期工程的太阳行星际监测系统,包括米波-十米波射电日像仪、行星际闪烁望远镜和超宽带射电频谱仪等,全部频率覆盖1 MHz～15 GHz,观测结果用于太阳物理、空间天气监测和预报的关键问题研究,也对电磁环境提出了更高要求。介绍了明安图观测基地的观测设备及其地理环境,给出了方位频率功率谱、立体方向图、时间频率功率谱等射频干扰的初步监测结果,讨论了射频干扰预防、消减及射频干扰自监测方案。     

微波Ⅲ型爆发的一些初步研究

云南天文台“四波段（１．４２ＧＨｚ,２．１３ＧＨｚ,２．８４ＧＨｚ和４．２６ＧＨｚ）太阳射电高时间同步观测系统”在１９９０．１～１９９４．１期间,观测到５个具有短时标漂移结构的射电爆发事件,也就是微波Ⅲ型爆发。本文从中选取较典型的１９９１年３月１３日事件,对Ⅲ型爆发的时间轮廓（持续时间,衰减时间）作了分析,并与米波,分米波和微波段其它观测结果作了一些比较,以求对长厘米～短分米波段（微波低端）Ⅲ型爆发的时间轮廓的特征有一个初步的了解,最后对爆发的物理参数作了估计。     

关于太阳射电快速活动真伪信号识别问题

本文列举了云南天文台四波段太阳射电实测中得到的几种干扰实例及确认的太阳快速信号，在认识到太阳射电和干扰信号十分相似的基础上，探讨如何识别真伪信号问题。     

关于太阳射电快速活动真伪信号识别问题

本文列举了云南天文台四波段太阳射电实测中得到的几种干扰实例及确认的太阳快速信号，在认识到太阳射电和干扰信号十分相似的基础上，探讨如何识别真伪信号问题。     

23周上云台米波频谱观测系统

本文介绍云南天文台用于观测研究太阳射电２３０￣３００ＭＨｚ米波爆发精细结构动态频谱仪研究的历史和现状,以及利用现代计算机网络技术,有效地解决了由于高时间人辨率和高频率分辨率观测采样带来的大数据量存储和处理。该系统经过不断改进和完善,目前已投入２３周峰年太阳射电爆发频谱观测。     

太阳射电30~65MHz波段模拟接收机的研制

10 m波段的太阳射电观测,对监测日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)有着重要的意义。介绍了一种安装在太阳射电天线阵的模拟接收机,工作频率范围是30~65 MHz,用于监测太阳10 m波的爆发活动。接收机采用直接采样的结构,由巴伦、滤波器和放大器组成。研制完成的接收机,增益达到60 d B,动态范围约33 d B,输入三阶互调点IIP3=-24 d Bm,噪声系数N=4.3 d B,满足观测要求。最后,计算了太阳射电天线阵的最小可测流量密度。     

基于LabVIEW的双通道太阳射电频谱观测系统设计

太阳射电爆发是太阳耀斑和日冕物质抛射等爆发过程的重要表现形式,是卫星通信和导航系统、地面电网系统、人类生活环境的潜在影响因素之一。对太阳射电爆发的监测与研究不仅可以预报空间天气,还可以作为太阳物理的研究工具。介绍了基于LabVIEW平台设计开发的双通道高速太阳射电频谱观测系统,针对太阳射电爆发具有随机性和持续时间短、变化快的特点实现对太阳射电爆发的监测。系统采用高速信号采集卡以1.5 GS/s的速率进行信号采集,系统时间分辨率可达4 ms,频率分辨率达45.776 4 kHz。采集的信号经过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)功率谱分析处理后输出显示其频谱图和瀑布图,得到太阳射电爆发的频率、强度以及持续时间等信息。观测数据利用文件传输协议(File Transfer Protocol, FTP)上传至服务器,实现存储资源的优化,观测数据的共享。该系统集成度高,可以应用于分析澄江抚仙湖观测基地11 m太阳射电望远镜输出的70～700 MHz信号。