X射線脈沖星自主導(dǎo)航系統(tǒng)的信號處理方法研究.pdf

1、脈沖星得益于其廣泛的空間分布性與自轉(zhuǎn)周期的極其穩(wěn)定性，成為目前最具前景的導(dǎo)航信標(biāo)?；赬射線脈沖星的自主導(dǎo)航系統(tǒng)（XPNAV）克服了全球定位系統(tǒng)(GPS)與太空跟蹤網(wǎng)(DSN)在深空探測中的種種局限性，是一種新型的導(dǎo)航方式，近年來已經(jīng)成為深空導(dǎo)航領(lǐng)域的研究熱點。本文從分析XPNAV系統(tǒng)的導(dǎo)航原理出發(fā)，梳理了XPNAV系統(tǒng)的整體框架，圍繞對脈沖信號的處理，重點研究了導(dǎo)航系統(tǒng)的觀測信號模擬，脈沖星辨識，相位估計等問題，主要工作內(nèi)容包括：

2、r>　　X射線脈沖信號模擬。脈沖信號模擬解決了地面很難檢測到脈沖星的輻射信號，而在空間搭載觀測實驗平臺費(fèi)用巨大的問題。在簡短的介紹了傳統(tǒng)的基于泊松模型的觀測信號（TOAS）模擬方法后，提出了基于脈沖輪廓擬合與Monte Carlo的快速模擬方法。首先利用混合高斯函數(shù)對脈沖星的標(biāo)準(zhǔn)輪廓進(jìn)行擬合，得到輪廓的近似解析式，再利用Monte Carlo方法按照輪廓的解析式生成模擬的觀測數(shù)據(jù)，仿真實驗驗證了所提方法的有效性。
　　脈沖星辨識。

3、從周期識別與輪廓匹配兩個角度進(jìn)行脈沖星的辨識。實現(xiàn)了周期識別的最小熵法，然后定義了脈沖輪廓的集中度量測函數(shù)，提出了利用最小集中度函數(shù)法進(jìn)行周期識別的方法，并對其可行性給予了證明。隨后提出將FFT與最小集中度量測函數(shù)法相結(jié)合進(jìn)行周期識別的方法，這種方式既能夠提升周期檢測的效率又保證了周期估計的精確性。基于輪廓匹配的思想，提取脈沖星標(biāo)準(zhǔn)輪廓的選擇雙譜作為特征向量，然后利用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器（RBF）對其進(jìn)行學(xué)習(xí)并實現(xiàn)脈沖星的分類。