基于模板的瞬時RFI特征識別算法初探

張亞州，張海龍,3,4*，張 萌，王 杰，冶鑫晨，王萬瓊，李 嘉，杜 旭

(1. 中國科學院新疆天文臺，新疆 烏魯木齊 830011；2. 中國科學院大學，北京 100049；3. 中國科學院射電天文重點實驗室，江蘇 南京 210033；4. 國家天文科學數據中心，北京 100101)

隨著射電天文技術的進步，射電望遠鏡向大口徑及陣列方向發展。中國500 m口徑球面射電望遠鏡(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST)[1]、荷蘭低頻陣列(the Low-Frequency Array, LOFAR)[2]以及美國新墨西哥州的甚大天線陣(Very Large Array, VLA)[3]等觀測設備具備高靈敏度和高分辨能力。望遠鏡在觀測宇宙微弱天文信號的同時，也接收到干擾信號，強度比微弱天文信號強幾個數量級的人為射電干擾信號，在射電天文數據處理過程中必須得到有效抑制。

射頻干擾來源多種多樣，文[4]將射頻干擾分為外部射頻干擾和內部射頻干擾，外部射頻干擾特指天文臺址外產生的無線干擾，常見的有人造衛星[5](北斗和全球定位系統導航衛星等)、飛機、附近的基站信號以及廣播信號等；內部射頻干擾是指在天文臺址內使用的電子設備，如各類數字終端設備、計算機、微波爐、咖啡機、熒光燈以及其他電子儀器等產生的射頻干擾。

射電天文學發展過程中，射頻干擾抑制一直是研究熱點。文[6]提到天文信號通常為寬頻帶且在時間尺度上平滑變化，絕大部分射頻干擾與天文信號相比有明顯的差異。針對射頻干擾抑制，文[7]提出了CUSUM(Cumulative Sum)方法，該方法簡單高效，但依賴于單點采樣，對噪聲比較敏感。為了克服這一局限性，文[8]提出了基于計算相鄰采樣點的組合閾值表示算法SumThreshold，文[9]利用奇異值分解來解決巨型米波射電望遠鏡(Giant Metrewave Radio Telescope, GMRT)寬帶射頻干擾問題?！?br>