VLBI电缆延迟测量的改进设计

文章详细介绍了VLBI电缆延迟测量的改进设计,针对在电缆延迟校正器研制和使用中遇到的问题,重新设计了反射调制、电缆测量和相位比较模块,并作了详细的推导分析。在校正器设计中还增加了数据自动采集模块,将计数、串口通信、实时控制功能集成到FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片,提高了延迟校正器的使用灵活性,使数据采集实现完全自动化,降低了研制成本。     

相位校准电路原理分析及测试

该文详细地介绍了相位校准单元的电路和数学原理以及测试结果。在电路原理部分主要介绍相位校准单元的工作原理、各个关键点的波形以及用隧道二极管产生梳状谱的典型电路。数学原理主要阐述了测量梳状谱的数学依据。最后给出了该相位校准单元的测试要求和测试结果。     

地面GPS观测探测大气可降水汽量的方法和前景

介绍了利用地面GPS观测探测大气可降水汽量（PWV）的基本原理和方法及其在气象学和天文定位上的应用．地面GPS测量的PWV估计的主要误差源来自天顶湿延迟的估计．为了提高天顶湿延迟的估计精度,根据大气湿分量随时间变化的特性,天顶湿延迟的估算可采用确定性参数估计和随机模型估计．采用这些方法能有效地提高GPS精密定位中高程测量的精度,且其估算的PWV的精度可达1-2mm,足以满足天气预报和气候研究的需要．简述了大气分布的非球对称性对PWV估计的影响并评述了利用地面GPS测量探测PWV的前景．     

人卫激光测距系统的内光路校准

本文叙述了用内部光路反馈对激光测距系统的系统延迟进行测量的方法，实测结果表明，上海天文台的人卫激光测距系统在不同方位或高度的状态下，系统延迟值的变化约为3mm。同时，进行了内光路校准与地面靶校准的比对，两种方法测得的系统延迟值之差为12.6mm。     

深空探测天线阵大气相位扰动修正方法综述

大气相位扰动的实时修正,是深空探测天线阵微弱信号合成的关键技术。首先研究了造成大气相位扰动的原理及特点,对比分析了电离层和对流层对信号合成时的相位扰动影响。总结了国内外对流层延迟模型的研究现状,并对其应用于相位扰动实时修正中的不足进行了分析。阐述了深空探测与射电天文天线阵修正方法的异同,针对几种基于实测的深空阵大气相位扰动修正技术进行了对比研究。最后总结常用修正技术的不足,提出结合多种测量方法的综合修正技术,展望了高频段信号相位延迟的研究。     

较差相位参考技术：VLTI-PRIMA

简述了窄角天体测量中地面较差相位参考技术在射电波段以及近年来在红外波段的应用。给出了较差相位参考技术计算两颗星之间角距的基本公式;详细介绍了地面上红外波段实现较差相位参考技术VLTI-PRIMA的发展过程,和其结构、主要部件、科学能力,以及达到的目标和局限性。描述了2008年VLTI-PRIMA研制成功后进行的几次试验观测,并给出了与VLTI和NACO成像的比较结果。最后介绍了该工作的展望,如仪器硬件和软件的改进、VLTI第二代仪器GRAVITY的研制,以及根据PRIMA研制的经验,对我国研制仅有窄角天体测量功能的地基中等口径大视场光学望远镜提出几点建议。     

基于双DKDP晶体原理的太阳大气实时偏振探测技术研究

磁场是太阳爆发活动的根本驱动力,高精度实时偏振测量是实现磁场测量的常用方法。常用的波片式测量方法需要进行多次测量,因存在机械旋转结构,易导致仪器抖动,降低测量精度;波片旋转或切入切出也会导致测量时间较长。目前,基于磷酸二氘钾(DKDP)晶体和波片的太阳大气偏振测量周期较长,实时性不高,无法应用于快速变化的太阳活动磁场探测。根据以上背景,提出了一种基于双DKDP晶体原理的太阳大气实时偏振探测技术,采用两片快轴方向不同的DKDP晶体,通过外加不同电压进行快速相位延迟变化,实现对入射太阳光的偏振调制,获取太阳大气偏振的斯托克斯(Stokes)矢量。相较于传统旋转波片与DKDP晶体相结合的方法,本文提出的方法可将单次偏振调制速率从数秒提高到毫秒级,极大地提高了太阳磁场测量的实时性。仿真分析结果表明,本文提出的方法测量精度达到2×10~(-3),单波长点测量时间分辨率提高了20倍以上,可以实现对太阳磁场偏振信息的实时精确测量。     

GNSS天线相位中心偏差与变化精确标定方法研究

综述了地面上天线相位中心偏差的标定方法和天线相位中心变化的归算方法及其优缺点,并研究了GNSS在轨卫星天线相位中心改正的估算策略,探讨了LEO GPS卫星天线相位中心变化的在轨标定,有利于我国导航系统天线相位中心偏差和变化的标定研究.     

探月卫星同波束VLBI差分相位时延闭合计算与分析

针对同波束干涉测量中差分相位时延模型验证、解算结果周跳检测与校正问题进行分析。给出了相位闭合和差分相位时延闭合计算原理与方法,并以SELENE任务中解算的差分相位时延数据为算例进行分析,差分相位时延闭合计算结果小于几皮秒。验证了差分相位时延基于同一波前的模型,可用于对差分相位时延中周跳问题进行检测,可对数据波动情况进行监视,为数据后处理提供依据。在实际应用中,该方法可随着数据处理过程的推进同步进行,因此,十分有利于同波束干涉测量方法的实时实施,并应用于卫星导航。     

射电干涉仪中的边带设置

在射电干涉仪中，单边带系统和双边带系统都有广泛的作用。本主要讨论了单、双边带系统中相关器输出中的条纹相位与本振相位、延迟、仪器相位的关系。特别对多资频率变换系统的相位关系作了论述。并指出了它们的优缺点。     

锁相环频率合成器中的关键指标和一种优化方法

论述了锁相环频率合成器中的几个重要的性能指标:相位噪声,参考杂散和锁定时间,并给出了几条常用的设计准则。最后采用一种优化结构来改进频率合成器的性能,仿真结果证实了这种优化是可行的。     

激光天文动力学弱光锁相的研究

近年来激光物理与应用的进展促成了激光天文动力学空间任务概念的提出。在激光天文动力学任务概念研究方面 ,必须对由远程航天器上传回的激光进行讯号的测量与处理。激光经过长距离的传输后 ,功率大幅下降 ,因此在空间任务概念的考虑上 ,弱光锁相是计划中关键性的技术。由航天器射来的激光 ,经过望远镜聚光后与本地激光进行锁相 ,由本地激光承载及传达太空激光的相位信息。实验中 ,我们使用 2支半导体激光泵浦非平面环形共振腔钇镏石激光 (Diodelaserpumpednon -planarringcavityNd :YAGlaser) ,分别代表远程的弱光及代表本地的强光 ,建立弱光锁相环路系统 (weak -lightphase -lockedloopsystem)。以中性光强度滤光器 (ND -filter;neutraldensityfilter)减弱光讯号来仿真远程激光传来的弱光。在相位探测部分使用均衡探测法 ,消除激光强度噪声 ,以提高讯噪比。同时配合适当的环路滤波器 ,控制激光频率 ,提高锁相的能力。对 2nW的弱光与 2mW的强光可长时间锁相 ,其均方根相位误差为 57mrad。 2 0 0pW的弱光与 2 0 0 μW的强光锁相时间可达 2h以上 ,其相位误差为 2 0 0mrad。 2 0pW的弱光与 2 0 0 μW的强光锁相时间亦可达 2h以上 ,其相位误差为 1 60mrad。最后 ,我们对 2pW的弱光与 2 0 0 μW的强光锁相 ,     

一种小型频标分配放大器

为了满足现有时频系统对分配放大器的要求,设计了一种小型频标分配放大器。该小型放大器带宽范围1MHz～100MHz,有1个输入,4个输出,采用一种电流反馈型、超宽带集成运算放大芯片CLC449。测试结果表明:二次谐波<-50dBc;路间隔离度为92.5dB;反向隔离度为105dB;相位噪声从100Hz开始趋于平稳,约-155dBc,满足时频系统的要求。最后提出了一些改进建议。     

双频GPS接收机天线相位中心的测定

GPS接收机天线的相位中心,与厂家所确定的位置有偏差,在高精度定位测量中,是不容忽视的。讨论了用“旋转天线法”绘制GPS接收天线的相对相位方向图,来确定天线相位中心的原理方法.使用这种方法,天线相位中心位置的测定精度为1.5mm左右.     

一种汽泡型铷原子频标伺服电路中的相位稳定性问题

着重讨论了汽泡型铷原子频标伺服电路中T型选频电路和RC移相电路的相位稳定性,分析了它们的附加相移波动影响整机频率稳定度的机理。为改进原子频标的性能,提出了一种用现场可编程门阵列(FPGA)实现对同步检测参考信号进行数字移相的技术。该基于FPGA的伺服电路的温度附加不稳定度为1×10-12/℃。     

Phase Mixing in Unperturbed and Perturbed Hamiltonian Systems

This paper summarises a numerical investigation of phase mixing in time-independent Hamiltonian systems that admit a coexistence of regular and chaotic phase space regions, allowing also for low amplitude perturbations idealised as periodic driving, friction, and/or white and coloured noise. The evolution of initially localised ensembles of orbits was probed through lower order moments and coarse-grained distribution functions. In the absence of time-dependent perturbations, regular ensembles disperse initially as a power law in time and only exhibit a coarse-grained approach towards an invariant equilibrium over comparatively long times. Chaotic ensembles generally diverge exponentially fast on a time scale related to a typical finite time Lyapunov exponent, but can exhibit complex behaviour if they are impacted by the effects of cantori or the Arnold web. Viewed over somewhat longer times, chaotic ensembles typical converge exponentially towards an invariant or near-invariant equilibrium. This, however, need not correspond to a true equilibrium, which may only be approached over very long time scales. Time-dependent perturbations can dramatically increase the efficiency of phase mixing, both by accelerating the approach towards a near-equilibrium and by facilitating diffusion through cantori or along the Arnold web so as to accelerate the approach towards a true equilibrium. The efficacy of such perturbations typically scales logarithmically in amplitude, but is comparatively insensitive to most other details, a conclusion which reinforces the interpretation that the perturbations act via a resonant coupling.     

耀斑前兆相日冕环的色球足点增亮和兰移

报导了云南天文台精细结构望远镜观测到的耀斑前兆相的日冕环的色球足点增亮和兰移现象。两个日冕环的４ 个足点由 Ｙｏｈｋｏｈ／ Ｈ Ｘ Ｈ／ Ｓ Ｘ Ｔ 的观测研究所确认。在耀斑前, 色球上与日冕环足点相对应的、分立的点状亮谱斑,其偏带观测显示出兰移, 表明它们是日冕环的色球足点, 且表明存在着物质的预加热, 以及物质从足点沿冕环向上流动。观测还显示冕环所跨越的暗条的激活。这些现象清楚说明, 物质沿磁力线的“蒸发”发生在耀斑前兆相, 而且,色球磁场的剧烈变化可能是引起色球蒸发的原因之一     

高稳定性数字钟的分析与实现

介绍一种高稳定、低功耗、多功能、小型化的数字钟 ,由数字钟插入相位噪声引起的 1pps输出信号相位抖动为 5 .3ps,前沿上升时间为 4 .6ns ,指标测量通过 2m长 5 0Ω高频同轴电缆并接 5 0Ω电阻性负载 ,输入信号为 10MHz正弦波信号 ,移相精度为 10 0ns,同步精度≤ 10 0ns,通过RS 2 32接口每秒一次的速率以ASCII码格式输出时间信息 (年、月、日、时、分、秒 ) ,在接数显钟面时其功耗为2W ,不接数显钟面时为 1.2W。     

低频地波场强和二次相位因子计算的可视化实现

准确计算地波场强和时延是利用BPL或罗兰-C定时的关键技术之一。利用VC++面向对象和可视化的程序设计实现了低频范围内任意距离上场强和二次相位因子的计算。MicrosoftWindows图形用户界面使得工程人员操作起来简单易懂,更加具有实用性。比较表明,该程序的计算结果与现有的数据吻合得非常好,计算结果准确度较高。