本說明書涉及射電天文領(lǐng)域,尤其涉及一種頻率范圍識別方法、裝置、存儲介質(zhì)及設(shè)備。
背景技術(shù):
1、快速射電暴(fast?radio?burst,frb)是一類來源于宇宙深處的短暫但強烈的無線電波爆發(fā)現(xiàn)象,這些爆發(fā)現(xiàn)象可能是宇宙中某些罕見事件引起的,如中子星碰撞或黑洞吞噬。由于frb可能攜帶著宇宙事件狀態(tài)的重要信息,使得frb成為現(xiàn)代天文研究的熱點,以及在該研究領(lǐng)域中,識別frb爆發(fā)時的頻率范圍是了解這些無線電波爆發(fā)現(xiàn)象的關(guān)鍵一步。
2、目前,一般通過高斯擬合識別frb爆發(fā)時的頻率范圍。通過將frb射電數(shù)據(jù)的頻譜擬合為高斯分布,確定高斯分布中峰值對應(yīng)的頻率作為中心頻率,并根據(jù)該峰值估計寬度,最后基于中心頻率以及寬度,確定頻率范圍。但是,這種高斯擬合的方法識別frb爆發(fā)時的頻率范圍的準確性較差。
3、基于此,本說明書提供了一種頻率范圍識別方法、裝置、存儲介質(zhì)及設(shè)備。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本說明書提供了一種頻率范圍識別方法、裝置、存儲介質(zhì)及設(shè)備,以部分的解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。
2、本說明書采用下述技術(shù)方案:
3、本說明書提供了一種頻率范圍識別方法,所述方法包括:
4、獲取快速射電暴的射電數(shù)據(jù);
5、根據(jù)所述射電數(shù)據(jù)的頻譜,確定所述射電數(shù)據(jù)的累積能量分布以及所述射電數(shù)據(jù)的信噪比,并根據(jù)所述信噪比,確定臨界閾值,所述臨界閾值與所述信噪比成負相關(guān);
6、根據(jù)所述累積能量分布中能量的變化率,確定變化率達到所述臨界閾值時的頻率,作為待選頻率;
7、根據(jù)所述累積能量分布中各頻率的累積能量,在總能量中占比,確定所述射電數(shù)據(jù)的主導(dǎo)頻率;
8、從所述待選頻率中,選取與所述主導(dǎo)頻率相鄰的待選頻率,并根據(jù)選取的待選頻率,確定所述快速射電暴爆發(fā)時的頻率范圍。
9、可選的,從所述待選頻率中,選取與所述主導(dǎo)頻率相鄰的待選頻率,并根據(jù)選取的待選頻率,確定所述快速射電暴爆發(fā)時的頻率范圍,具體包括:
10、判斷所述待選頻率是否均大于所述主導(dǎo)頻率;
11、若是,則將所述射電數(shù)據(jù)的起始頻率,作為下限端點;
12、若否,則從所述待選頻率中,選取小于所述主導(dǎo)頻率且與所述主導(dǎo)頻率相鄰的待選頻率,作為下限端點;
13、判斷所述待選頻率中是否均小于所述主導(dǎo)頻率;
14、若是,則將所述射電數(shù)據(jù)的終止頻率,作為上限端點;
15、若否,則從所述待選頻率中,選取大于所述主導(dǎo)頻率且與所述主導(dǎo)頻率相鄰的待選頻率,作為上限端點;
16、根據(jù)所述下限端點以及所述上限端點,確定所述快速射電暴爆發(fā)時的頻率范圍。
17、可選的,在獲取射電數(shù)據(jù)之前,所述方法還包括:
18、獲取快速射電暴的原始數(shù)據(jù);
19、確定所述原始數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)的高斯模版的互相關(guān)函數(shù),并將所述互相關(guān)函數(shù)中的峰值對應(yīng)的時間,作為中心時刻;
20、根據(jù)所述互相關(guān)函數(shù)以及所述中心時刻,確定時間范圍,并確定所述時間范圍內(nèi)的原始數(shù)據(jù),作為射電數(shù)據(jù)。
21、可選的,確定時間范圍,具體包括:
22、根據(jù)所述互相關(guān)函數(shù)以及所述中心時刻,確定初始上限時刻和初始下限時刻;
23、將所述初始上限時刻和所述初始下限時刻之間原始數(shù)據(jù)的均方根,作為基準值;
24、當所述初始上限時刻在所述原始數(shù)據(jù)中對應(yīng)的強度小于所述基準值,則左移所述初始上限時刻,得到目標上限時刻,以及當所述初始下限時刻在所述原始數(shù)據(jù)中對應(yīng)的強度小于所述基準值,則右移所述初始下限時刻,得到目標下限時刻;
25、根據(jù)所述目標上限時刻以及所述目標下限時刻,確定時間范圍。
26、可選的,所述方法還包括:
27、根據(jù)所述信噪比,設(shè)置高頻截斷值以及低頻截斷值;
28、當所述累積能量分布中累積能量在總能量中占比為所述高頻截斷值時,將所述高頻截斷值對應(yīng)的頻率,作為高頻截斷頻率;
29、當所述累積能量分布中累積能量在總能量中占比為所述低頻截斷值時,將所述低頻截斷值對應(yīng)的頻率,作為低頻截斷頻率;
30、根據(jù)所述高頻截斷頻率以及低頻截斷頻率,確定截斷范圍;
31、當所述頻率范圍不落入所述截斷范圍時,根據(jù)所述截斷范圍,調(diào)整所述頻率范圍。
32、可選的,根據(jù)所述高頻截斷頻率以及低頻截斷頻率,確定截斷范圍,具體包括:
33、當所述高頻截斷頻率有多個時,從所述高頻截斷頻率中,選取與所述主導(dǎo)頻率相鄰的高頻截斷頻率;
34、當所述低頻截斷頻率有多個時,從所述低頻截斷頻率中,選取與所述主導(dǎo)頻率相鄰的低頻截斷頻率;
35、根據(jù)選取的高頻截斷頻率以及選取的低頻截斷頻率,確定截斷范圍。
36、可選的,所述方法還包括:
37、確定所述射電數(shù)據(jù)的原始頻譜;
38、根據(jù)所述原始頻譜以及預(yù)設(shè)的中值濾波窗口,通過中值濾波,得到初始頻譜,并根據(jù)所述初始頻譜的方差,確定濾波閾值;
39、根據(jù)所述濾波閾值,標記所述初始頻譜的干擾頻道;
40、根據(jù)所述干擾頻道,去除所述射電數(shù)據(jù)中的射頻干擾。
41、本說明書提供了一種頻率范圍識別裝置,包括:
42、獲取模塊,用于獲取快速射電暴的射電數(shù)據(jù);
43、信噪比模塊,用于根據(jù)所述射電數(shù)據(jù)的頻譜,確定所述射電數(shù)據(jù)的累積能量分布以及所述射電數(shù)據(jù)的信噪比,并根據(jù)所述信噪比,確定臨界閾值,所述臨界閾值與所述信噪比成負相關(guān);
44、待選模塊,用于根據(jù)所述累積能量分布中能量的變化率,確定變化率達到所述臨界閾值時的頻率,作為待選頻率;
45、基準模塊,用于根據(jù)所述累積能量分布中各頻率的累積能量,在總能量中占比,確定所述射電數(shù)據(jù)的主導(dǎo)頻率;
46、確定模塊,用于從所述待選頻率中,選取與所述主導(dǎo)頻率相鄰的待選頻率,并根據(jù)選取的待選頻率,確定所述快速射電暴爆發(fā)時的頻率范圍。
47、本說明書提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),所述存儲介質(zhì)存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)一種頻率范圍識別方法。
48、本說明書提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)一種頻率范圍識別方法。
49、本說明書采用的上述至少一個技術(shù)方案能夠達到以下有益效果:在本說明書提供的一種頻率范圍識別方法中,通過獲取快速射電暴的射電數(shù)據(jù),并根據(jù)該射電數(shù)據(jù)的頻譜,確定累積能量分布以及信噪比,進而根據(jù)該信噪比,確定臨界閾值。根據(jù)該累積能量分布中能量的變化率,確定所述變化率達到臨界閾值時的頻率,作為待選頻率,根據(jù)該累積能量分布中各頻率的累積能量,在總能量中的占比,確定射電數(shù)據(jù)的主導(dǎo)頻率,以及從待選頻率中,選取與該主導(dǎo)頻率相鄰的待選頻率,并根據(jù)選取的待選頻率,確定快速射電暴爆發(fā)時的頻率范圍。
50、從上述方法可以看出,通過確定射電數(shù)據(jù)的累積能量分布,并確定該累積能量分布的變化率達到臨界閾值的頻率,作為待選頻率,基于主導(dǎo)頻率選取待選頻率,進而得到頻率范圍,即通過分析射電數(shù)據(jù)的累積能量分布以及能量的變化率,準確地確定頻率范圍。