《X射線脈沖星導(dǎo)航信號處理技術(shù)》圍繞脈沖星導(dǎo)航信號處理的關(guān)鍵技術(shù)展開,內(nèi)容涉及信號的建模、去噪、檢測、輪廓重構(gòu)和到達(dá)時(shí)間測量等。主要論述X射線脈沖星信號建模、仿真以及實(shí)測X射線脈沖星信號的獲取和相對論修正問題;討論了輪廓的重構(gòu)和去噪,總結(jié)了輪廓平均的概念和方法。
《X射線脈沖星導(dǎo)航信號處理技術(shù)》介紹了小波和雙譜等方法在脈沖星信號去噪中的作用。對脈沖星信號到達(dá)時(shí)間測量問題,分別從輪廓相位測量的角度和時(shí)間序列分析的角度做了探討。
《X射線脈沖星導(dǎo)航信號處理技術(shù)》可作為相關(guān)專業(yè)研究人員和工程技術(shù)人員的參考用書,也可作為高等院校導(dǎo)航、信號處理等相關(guān)專業(yè)高年級本科生、研究生的參考用書。
利用天文信號導(dǎo)航,具有悠久的歷史。現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步,豐富、拓展了天文導(dǎo)航的范疇。X射線脈沖星導(dǎo)航則屬于新興天文導(dǎo)航技術(shù)中的佼佼者,它在理論方法和應(yīng)用前景方面都展現(xiàn)出不同以往的優(yōu)秀特點(diǎn),條件具備時(shí)它幾乎可以在整個(gè)太陽系甚至更廣泛星際空間內(nèi)獨(dú)立工作,從而體現(xiàn)夢寐以求的自主導(dǎo)航特性。與多數(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)一樣,在脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)的諸多環(huán)節(jié)中,導(dǎo)航信號處理毫無疑問是至關(guān)重要的一環(huán)。
本書面向脈沖星導(dǎo)航信號處理及工程應(yīng)用上的一些重要問題,從理論結(jié)合實(shí)際角度尋求解決方案,系統(tǒng)地總結(jié)了一些規(guī)律,重點(diǎn)論述了信號處理方法?傮w上可以分為三個(gè)部分。第一部分包括第1-4章,論述X射線脈沖信號建模和仿真問題。第1章對國際國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀做了總結(jié)歸納。第2章對實(shí)測X射線脈沖星信號的獲取和修正問題給出可操作的方法。第3章對比分析了三種脈沖星信號模型。第4章則對基于三種脈沖星模型的信號仿真和信號有效性做了論證。第二部分由第5、6章構(gòu)成,討論輪廓的重構(gòu)和去噪問題。第5章對平均輪廓的累積概念和方法,以及利用輪廓進(jìn)行相位測量的性能做了分析。第6章主要討論去噪方法和效果,重點(diǎn)介紹了小波和雙譜方法。第三部分由第7、8章組成,主要關(guān)心信號檢測和到達(dá)時(shí)間測量。第7章從時(shí)域、頻域和時(shí)頻域三個(gè)方面針對信號檢測討論了幾類方法。第8章對影響導(dǎo)航性能的到達(dá)時(shí)間測量問題.從時(shí)間序列的角度做了探討,與傳統(tǒng)累計(jì)輪廓測相方法理論上有所不同。
作者及其團(tuán)隊(duì)在脈沖星導(dǎo)航領(lǐng)域有10多年研究基礎(chǔ),本書是集體研究的成果,謝強(qiáng)博士、蘇哲博士、羅楠博士、王璐博士、李聰博士、孫景榮博士、謝振華博士、李沃恒碩士為第3-8章內(nèi)容提供了部分資料,并參與了校對。王蓓、劉宜靜、王恩林、魏晨依、許成洋、郭佳、米澎、李澤坤、梁文靜、閻迪參與了有關(guān)課題的研究和本書的整理工作。
張華,西安電子科技大學(xué)工學(xué)博士,副教授,博導(dǎo)。主要研究方向?yàn)闀r(shí)變天文信號處理及其導(dǎo)航機(jī)理研究。主持國家自然科學(xué)基金、十三五預(yù)研課題多項(xiàng)。在極弱信號處理特別是×射線脈沖信號處理方面開展了長期深入的研究。已獲得專利授權(quán)23項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文近30篇。獲陜西省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)和教學(xué)成果二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。
許錄平,陜西扶風(fēng)人,工學(xué)博士,西安電子科技大學(xué)二級教授,學(xué)科帶頭人,博導(dǎo),教學(xué)名師,探測制導(dǎo)與控制技術(shù)國家專業(yè)建設(shè)點(diǎn)負(fù)責(zé)人。長期從事脈沖星導(dǎo)航和量子定位、雷達(dá)探測等研究工作。獲得授權(quán)發(fā)明專利30余項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇,出版教材和專著5部。獲陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)和陜西省教學(xué)成果獎(jiǎng)3項(xiàng)。
第1章 緒論
1.1 脈沖星及其觀測
1.1.1 脈沖星簡介
1.1.2 射電觀測技術(shù)
1.1.3 空間X射線探測技術(shù)
1.2 脈沖星導(dǎo)航原理
1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 脈沖星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展
1.3.2 X射線脈沖星導(dǎo)航研究計(jì)劃
1.4 脈沖星導(dǎo)航中的信號處理技術(shù)
第2章 脈沖星數(shù)據(jù)獲取及相對論效應(yīng)修正
2.1 X射線脈沖星數(shù)據(jù)源
2.2 RxTE介紹
2.2.1 正比計(jì)數(shù)器陣列(PCA)
2.2.2 高能X射線時(shí)辨探測器(HExTE)
2.2.3 全天監(jiān)視器(ASM)
2.3 RXTE實(shí)測數(shù)據(jù)的提取
2.3.1 軟件方法提取數(shù)據(jù)
2.3.2 內(nèi)嵌代碼提取原始數(shù)據(jù)
2.4 RXTE實(shí)測數(shù)據(jù)的分析
2.4.1 光行時(shí)修正對累積輪廓的影響
2.4.2 相位預(yù)測模型對累積輪廓的影響
2.5 小結(jié)
第3章 脈沖星信號特征及模型
3.1 概述
3.2 脈沖星信號的特征
3.2.1 周期特征
3.2.2 輪廓
3.2.3 能譜
3.2.4 噪聲
3.3 脈沖星信號仿真建模
3.3.1 基本原理
3.3.2 泊松模型
3.3.3 指數(shù)模型
3.3.4 高斯模型
3.4 模型的對比
3.4.1 泊松分布模型
3.4.2 指數(shù)分布模型
3.4.3 高斯擬合模型
3.4.4 三種模型的比較
3.5 小結(jié)
第4章 X射線脈沖星仿真信號的有效性驗(yàn)證
4.1 概述
4.2 仿真信號和實(shí)測信號的一致性分析
4.2.1 仿真信號生成
4.2.2 輪廓的一致性分析
4.2.3 時(shí)域的一致性分析
4.2.4 頻域的一致性分析
4.3 軌道調(diào)制下的X射線脈沖星仿真信號有效性驗(yàn)證
4.3.1 軌道調(diào)制信號的生成
4.3.2 時(shí)間轉(zhuǎn)換方程
4.3.3 軌道調(diào)制信號的有效性驗(yàn)證
4.4 小結(jié)
……
第5章 脈沖平均輪廓累積方法及相位測量性能
第6章 脈沖星信號的去噪
第7章 脈沖星信號檢測
第8章 脈沖星信號到達(dá)時(shí)間測量
參考文獻(xiàn)