小数时延补偿算法的设计及应用

小数时延补偿是数字信号处理中的一个难点,在VLBI、阵列信号处理和其它应用领域有多种实现方法。比较了几种常用的时延补偿方法:频域补偿法、基于最小均方误差准则滤波法、拉格朗日(Lagrange)插值法和基于Farrow结构的滤波器组的方法,得到的结论是相对于频域补偿法和其他时域补偿的方法,Lagrange插值法具有操作简单、易于实现、适用范围广的优点,而采用Farrow结构对时延变化的控制能力会更强。采用Farrow结构与Lagrange插值相结合能够获得比较理想的插值效果。详细介绍了基于Farrow结构的Lagrange插值滤波器组的设计及在遥测阵信号处理中的应用,并与已有的频域补偿方法作了比较。     

带有小数补偿的低频数控振荡器及其基于FPGA的实现

在分析数控振荡器（NCO）工作原理的基础上,以低频信号为例,研究了影响NCO性能的几个因素。结合杂散特性,着重讨论了频率控制字误差对输出频率带来的影响,提出在相位累加器中加入小数部分补偿,以使降低信号频率门限值和提高输出的准确性。最后采用FPGA（现场可编程门阵列）实现了带有小数补偿的NCO,在兼顾硬件资源的同时优化了系统性能,另外通过仿真验证了这种方法的可行性。     

带有时延的VLBI数字基带信号仿真

研究了利用时域相关法和频域相位加权法,仿真生成具有小数比特时延的实信号,通过数值试验验证了两种方法的一致性和正确性,并且对量化和积分的影响做了分析。最后对射电源信号和双目标探测器信号进行仿真,并通过软件处理机处理得到结果。未来可为VLBI相关处理机的处理精度估计、各类噪声分析及未来多目标试验创造必要条件。     

镜面材料

结合实际加工过的镜面,回顾了用于反射镜面材料的发展历程、性质和加工方法,叙述了材料的现状及存在的问题,为今后的发展指出了方向.最后对常用的反射镜面材料性能进行归纳,对被广泛看好的新材料一碳化硅的应用及加工做了简要叙述.     

为什么恒星有不同的颜色?

问天狼星是白色的,心宿二是红色的老人星是黄色的……为什么恒星有不同的颜色?答夜空中闪烁的星光,有的像心宿二—样呈现出红色,有的像老人星一样泛着黄色的光芒,还有的像天狼星一样发出白色的光……其实,恒星的颜色主要跟恒星表面温度密切相关。这种颜色与温度间的关系不单存在于遥远的太空中,在我们日常生活中也随处可见。     

月球的起源

月亮是夜空中最为明显的天体,自人类文明之初,它就在世界各地的文化中占据着特殊的地位。大多数古代文明都相信,月亮是由神放置在天空中的。随着现代天文学的发展,人们以更现实的方式考察月球的起源。今天最广为接受的理论认为,地球在年轻时曾与一颗火星大小的天体相撞,而月球正晕场大冲撞溅出的碎片凝聚形成的。     

云南天文台1m红外望远镜的主镜热力学分析

云南天文台1m红外太阳望远镜是多功能、多波段的太阳望远镜,望远镜使用过程中主镜的热变形直接关系这系统的光学精度,建立光学系统的光机热结合的分析方法,可以直观的得到热辐射对光学系统的影响结果,使得望远镜的设计阶段就能评估热变形对系统的精度影响,确定光学元件是否满足要求.     

诗意的月球（七）——月亮与海潮

潮汐是大海特有的一种现象,久存海边的人会发现：海水每天都有规律地上升和下降,仿佛人的呼吸一般（如上图所示）。海水这种奇特的运动,经常成为诗人歌咏的对象,有时特殊的地理环境会造成壮观的大潮（如钱塘江大潮）,成为特别的景观,也留下许多诗词佳作。     

海量星表融合系统（XMaS_VO）的设计与开发

将不同波段的星表、特别是巡天项目产生的大型星表进行交叉证认,一直是进行多波段天文学研究,尤其是数据挖掘、统计分析研究的瓶颈.本文开发和实现了一个不依赖于特定数据库的海量星表融合系统(简称为XMaS_VO),用户能够方便地使用此系统的服务进行星表的上传及自动入库、交叉证认等工作.此外,XMaS_VO具备可移植性,如果用户需要进行很大数量的或者大型星表的交叉证认服务,可以自己建立数据库,方便地将此工具移植到自己的服务器上,自己使用或者开放服务给他人.随着该系统的进一步发展和应用.天文学家将可以轻松自如地获得他们需要的多波段融合数据,自由地选取参数和匹配的结果.从而可以更加有效地从事海量数据处理和分析工作.     

一种扩大FAST视场的方法

所有的大口径射电望远镜都存在这样一个问题：在其分辨率和灵敏度提高的同时，视场变小．而且口径越大，视场越小．这成为大口径望远镜不可回避的矛盾．要解决这个矛盾，可以在望远镜的焦平面上放置Ⅳ个分立馈源．让它们同时工作，这样可以看作把视场扩大了Ⅳ倍．望远镜的工作效率提高Ⅳ倍．但是这样做的缺点是——视场不连续．且馈源数目Ⅳ受到望远镜焦比(F／D)的限制．采用致密焦面阵(dense focal plane array)就可以很好地解决这个问题．致密焦面阵的单元不是喇叭口天线，而是无方向性的Vivaldi天线(Vivaldi antenna)．要把Vivaldi阵列应用到望远镜上，需要对单个Vivaldi天线和Vivaldi阵列的电性能有清楚的认识，并能根据需要来设计照明方向图．还要知道大望远镜的焦面上电磁场的分布情况，借此判断能否应用Vivaldi阵列，以及给出Vivaldi单元的分路赋权网络．主要给出了FAST的焦面场的分布情况．并说明应用Vivaldi阵列的可能性．     

原子钟时域频率稳定度分析中等效自由度的计算与分析

该文基于标准化自协方差函数的组合算法计算了阿仑方差、哈达玛方差的重叠和非重叠形式以及改进阿仑方差、时间方差的等效自由度,并用经验公式计算了总方法估计的等效自由度,在此基础上对各种方差估计不同噪声情况下的等效自由度进行了比较分析,得出如下结论,总方法估计的等效自由度大于相应非总方法估计的等效自由度,重叠和非重叠阿仑方差估计的等效自由度大于相应哈达玛方差估计的等效自由度;对非重叠估计而言,噪声的频率越低,其等效自由度越大;而相应的重叠估计和总方法估计与之相反,噪声的频率越高,其等效自由度越大,这也说明重叠估计和相应的总方法估计对高频噪声等效自由度的提高优于低频噪声.     

Determination of stellar positions with a cross-correlation procedure

A technique of cross-correlation for the determination of stellar positions is proposed. It is a technique suitable for the recording of stellar positions on transit instruments, photoelectric astrolabes, and also on the meridian circles with reversed observing method. An advantage of this process is that there is no hypothesis required for the modelling image profile, and for the noise. It is closer to unbiased estimation. Results by this new method on a transit instrument are presented. For the brighter stars, there is no great difference in accuracy between the median position and the cross-correlation value according to the results.     

基于串口的SR-620 计数器远程控制技术

介绍了SR-620通用计数器的功能和它的远程工作模式,分析了该计数器的远程控制部分,给出了应用ActiveX控件通过串口来实现对该计数器的远程控制的方法,结合实际工作的经验讨论了调试串口时需要注意的问题,并结合测量时延的实践给出了程序运行的实例。     

星像抖动的时域频谱

本文顾及湍流外尺度的影响导出了星像抖动频谱的普遍表达式，在均匀光路的情况下得到了分析表达式。理论结果与实验数据相当一致。同时讨论了测量星像抖动所需要的频带宽度以及有限带宽所产生的测量误差。     

基于优先策略的动态选星算法

论述了LAMOST巡天观测战略系统(SSS)中观测策略的实现方法选星算法问题．以国外SDSS望远镜为例介绍了静态选星算法，分析了其不足之处，并结合LAMOST望远镜的特点，提出了一种新的选星算法-“动态选星”算法．动态选星算法基于优先策略原理，可以在满足覆盖完备性的基础上，优化观测效率，并能方便地兼顾观测条件的约束．给出了算法的原理和框架描述，并针对算法进行了模拟计算，证明了算法的有效性．另外需要指出的是动态选星算法不仅适用于LAMOST，它可以普遍地应用于多目标光纤望远镜的巡天选星．     

木星探测轨道分析与设计

研究了与木星探测相关的轨道设计问题.重点关注木星探测轨道与火星、金星等类地行星探测轨道的不同及由此带来的轨道设计难点.首先分析了绕木星探测任务轨道的选择.建立近似模型讨论了向木星飞行需要借助多颗行星的多次引力辅助,对地木转移的多种行星引力辅助序列,使用粒子群算法搜索了2020年至2025年之间的燃料最省飞行方案并对比得到了向木星飞行较好的引力辅助方式为金星-地球-地球引力辅助.结合多任务探测,研究了航天器在飞向木星途中穿越主小行星带飞越探测小行星的轨道设计.最后,给出2023年发射完整的结合引力辅助与小行星多次飞越的木星探测轨道设计算例.     

Ground-based optical CCD experiments for GRB and optical transient detection

We present details of one operational ground-based experiment for optical detection of GRBs and two which are under consideration/development. The wide-field CCD camera is already in manual burst alert operation with promising results. The Optical Transient Monitor is a CCD-based double monitor suitable for network use for reliable detection of short-lived phenomena in the sky. The system is well suited for correlated efforts with GRB projects. The third experiment is a robotic telescope with automatic response to GRB burst alert messages received via the Internet link. It is expected to get CCD frames with a FOV of 20 deg (needed for BACODINE triggers) of positions of newly detected GRBs within 1 minute.     

Chaotic gravitational zones around a regularly shaped complex rotating body

In preparation for the Rosetta mission, the location and widths of gravitational resonances surrounding a regularly shaped and possibly complex rotating body are mapped following the second fundamental model of resonance. It is found that for uniaxial rotation of the central body, the surrounding resonances are widest for prograde orbits. If the figure axis is tilted with respect to the spin axis of the central body, an additional number of wide resonances appear with a preference for prograde and inclined orbits, and the occurrence of initial conditions which lie in the globally connected chaotic web is significantly increased. For larger rotational excitations, it is seen how these new additional resonances overlap internally at low eccentricity for very large semi-major axes. However, with exceptions for some excited short-axis rotational modes of the central body, it is argued that most resonances vanish for retrograde orbits lying in the plane normal to the body spin, and that resonant or non-resonant stability therefore can be expected for a wide range of mean orbit eccentricities.     

Exchange and correlation interactions in electron-positron plasma

The effect of particle-particle interaction on the adiabatic index γ for an electron-positron plasma is considered. An improved method for numerically calculating the Hartree-Fock exchange integral is presented and its relativistic asymptotics is determined. An approximation formula is derived for the correlation part of the interaction in the low-density limit. This formula includes degeneracy and the positron component.     

An extended Heitler–Matthews model for the full hadronic cascade in cosmic air showers

The Heitler–Matthews model for hadronic air showers will be extended to all the generations of electromagnetic subshowers in the hadronic cascade. The analysis is outlined in detail for showers initiated by primary protons. For showers initiated by iron primaries the part of the analysis is given for as far as it differs from the analysis for a primary proton. Predictions for shower sizes and the depth of maximum shower size are compared with results of Monte Carlo simulations. The depth of maximum as it follows from the extrapolation of the Heitler–Matthews model restricted to the first generation of electromagnetic subshowers is too small with respect to Monte Carlo predictions. It is shown that the inclusion of all the generations of electromagnetic subshowers leads to smaller predictions for the depth of maximum and to smaller predictions for the elongation rate. The discrepancy between discrete model predictions and Monte Carlo predictions for the depth of maximum can therefore not be explained from the number of generations that is taken into consideration. An alternative explanation will be proposed.