优化FAST脉冲星搜寻中射频干扰的消除

Large, modern radio telescopes are extremely vulnerable to radio-frequency interference (RFI) due to a wide tuning range and a high sensitivity required for radio astronomical observations. RFI spectral reduces overall quality of data, and negatively impact observational results. RFI suppression, particularly its application on pulsar searching, is not only a hot field in signal processing of radio astronomy, but also one of the main goals of the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST)..Therefore, the proposed project aims at understanding the behavior of RFI using our Incoherent Spectral Addition Algorithm (ISAA) with basing on FAST site RFI monitoring, then we will make a RFI spectrum wall chart, and provide the quantitative evaluation of RFI effects on radio pulsar detectivity by using Pulsar Exploration and Search Toolkit (PRESTO). This project will directly help and improve the prospect of FAST pulsar survey in a high efficiency.

射电望远镜观测的宽频率范围和高灵敏度使接收机极易受到射频干扰(RFI)的影响，RFI的强度和时域/频谱密度会直接影响大型射电天文设备的高质量数据获取和运行效率。研究和理解射电望远镜在工作频段的RFI特性，消除或减缓RFI对脉冲星射电观测的影响，不仅是对射电天文信号处理方法的挑战，而且是即将建成的五百米口径球面射电望远镜(FAST)早期科学中脉冲星巡天项目面临的重要前沿课题。.本项目针对FAST望远镜的运行环境和条件，基于目前开展的FAST临时观测和早期科学阶段的现场RFI测量数据，运用我们独立发展的频谱非相干叠加方法对FAST台址RFI特性进行研究和理解，绘制RFI分布图，并运用标准化脉冲星搜寻软件PRESTO评估FAST脉冲星搜寻中标识RFI的干扰消除效果。这将非常有助于未来FAST脉冲星巡天项目的高效实施。

射频干扰（RFI）在单口径射电观测数据中占有较大比例，将对暗弱射电源探测效率产生严重影响。配合五百米口径球面射电望远镜（简称FAST）设备系统调试和观测工作的开展，本项目通过架设监测天线定点测量，使用脉冲星后端测试观测数据理解台址RFI环境，发展数据处理中RFI消除方法，对提高设备的探测灵敏度起到了积极作用，目前已部分应用于观测数据处理的干扰提取和标记。本项目完成工作分为两部分：1. 在FAST台址搭设RFI监测天线，开展台址电波环境监测，对具有时间、频域特性的较强RFI信号进行分级记录和存储，理解和查找RFI起源，并绘制FAST工作频段内（70MHz-3GHz）详细的RFI频率分布图；2. 发展针对搭载19波束接收机漂移扫描观测的数据处理算法，建立面向观测数据的短时脉冲和窄频带强干扰信号特征标记和消除程序，减缓RFI对射电观测的影响，并将此工具与FAST巡天计划整合，提高数据质量。