西弗吉尼亚大学研究人员旨在消除阻碍信号检测的无线电干扰

导读 西弗吉尼亚大学的一个 研究小组正在研究如何消除手机、电视和雷达系统中猖獗的人为无线电干扰,这些干扰可能会阻碍天文学家检测无线电信号

西弗吉尼亚大学的一个 研究小组正在研究如何消除手机、电视和雷达系统中猖獗的人为无线电干扰,这些干扰可能会阻碍天文学家检测无线电信号。

借助国家科学基金会 51 万美元的资金支持,团队成员将开发具有潜在广泛应用的新算法和硬件。

计算机科学和电气工程副教授 凯文·班杜拉(Kevin Bandura)表示:“随着射电天文仪器变得越来越复杂,在天文解释中减少来自天空的信息之前,需要实时去除人造信号。 ”

该项目成果驱动的新方法将免费提供给天文学界,也可用于其他领域,如雷达成像、卫星通信、声音导航测距和其他传感器应用。领导这项工作的西弗吉尼亚大学本杰明·斯塔特勒工程与矿产资源学院教授 Natalia Schmid表示,尽管上述每种成像方式都依赖于不同的感官环境,但新的干扰检测方法将很容易推广到这些领域。

这项研究可能有助于检测快速射电爆发,这是由 物理学和天文学教授 邓肯·洛里默( Duncan Lorimer)共同发现的,他正在与施密德和班杜拉合作开展该项目。

“射电望远镜是探索宇宙的强大工具,”洛里默说。“它们可以探测极微弱的银河信号,并研究无线电瞬变天空,包括快速射电爆发——来源不明的神秘物体,可以探测宇宙的大尺度结构。”

由于快速射电爆发的瞬态性质,消除射电干扰对于测量灵敏度至关重要,因为它会阻止天文学家观测宇宙的某些部分。

施密德、洛里默和班杜拉概述了该项目的三管齐下的方法。该团队将:

• 通过统计和理论测量研究和开发创新、高效、实时的射频干扰检测、表征和标记信号处理技术,

• 开发新 RFI 检测和表征算法的硬件原型,以及

• 制定适合与科学事件相关的不同天文观测案例的绩效指标。

该项目还将涉及西弗吉尼亚大学的研究生和本科生。

施密德说:“将开发的项目重点是设计和实施新的统计和信息理论测试,以检测射电天文学数据中的射频干扰。”

这些将成为现有“随机系统理论”和“射电天文学数字信号处理”研究生课程的一部分,以及“信号与系统”本科课程的补充。

施密德说:“课程材料的设计目的是让广大受众更容易接触到这项技术,并帮助培训下一代科学家和工程师。”

本科生将通过该项目和研究学徒计划 和 暑期本科生研究体验等计划参与研究活动 。

该项目由天文科学部和刺激竞争性研究既定计划共同资助。预计结束日期为 2026 年秋季。

开发的算法、固件和软件将通过 GitHub 供世界射电天文学界使用,GitHub 是一个基于云的平台,通过绿岸天文台的夏季 RFI 研讨会使用,并通过 NSF SpectrumX 中心运行的项目进行传播。

班杜拉说:“这项工作的成功不仅取决于我们对所提出算法的开发,还取决于更广泛的国际天文学界对这些算法的采用、成功使用和扩展。”

西弗吉尼亚大学研究人员旨在消除阻碍信号检测的无线电干扰

西弗吉尼亚大学的一个 研究小组正在研究如何消除手机、电视和雷达系统中猖獗的人为无线电干扰,这些干扰可能会阻碍天文学家检测无线电信号。

借助国家科学基金会 51 万美元的资金支持,团队成员将开发具有潜在广泛应用的新算法和硬件。

计算机科学和电气工程副教授 凯文·班杜拉(Kevin Bandura)表示:“随着射电天文仪器变得越来越复杂,在天文解释中减少来自天空的信息之前,需要实时去除人造信号。 ”

该项目成果驱动的新方法将免费提供给天文学界,也可用于其他领域,如雷达成像、卫星通信、声音导航测距和其他传感器应用。领导这项工作的西弗吉尼亚大学本杰明·斯塔特勒工程与矿产资源学院教授 Natalia Schmid表示,尽管上述每种成像方式都依赖于不同的感官环境,但新的干扰检测方法将很容易推广到这些领域。

这项研究可能有助于检测快速射电爆发,这是由 物理学和天文学教授 邓肯·洛里默( Duncan Lorimer)共同发现的,他正在与施密德和班杜拉合作开展该项目。

“射电望远镜是探索宇宙的强大工具,”洛里默说。“它们可以探测极微弱的银河信号,并研究无线电瞬变天空,包括快速射电爆发——来源不明的神秘物体,可以探测宇宙的大尺度结构。”

由于快速射电爆发的瞬态性质,消除射电干扰对于测量灵敏度至关重要,因为它会阻止天文学家观测宇宙的某些部分。

施密德、洛里默和班杜拉概述了该项目的三管齐下的方法。该团队将:

• 通过统计和理论测量研究和开发创新、高效、实时的射频干扰检测、表征和标记信号处理技术,

• 开发新 RFI 检测和表征算法的硬件原型,以及

• 制定适合与科学事件相关的不同天文观测案例的绩效指标。

该项目还将涉及西弗吉尼亚大学的研究生和本科生。

施密德说:“将开发的项目重点是设计和实施新的统计和信息理论测试,以检测射电天文学数据中的射频干扰。”

这些将成为现有“随机系统理论”和“射电天文学数字信号处理”研究生课程的一部分,以及“信号与系统”本科课程的补充。

施密德说:“课程材料的设计目的是让广大受众更容易接触到这项技术,并帮助培训下一代科学家和工程师。”

本科生将通过该项目和研究学徒计划 和 暑期本科生研究体验等计划参与研究活动 。

该项目由天文科学部和刺激竞争性研究既定计划共同资助。预计结束日期为 2026 年秋季。

开发的算法、固件和软件将通过 GitHub 供世界射电天文学界使用,GitHub 是一个基于云的平台,通过绿岸天文台的夏季 RFI 研讨会使用,并通过 NSF SpectrumX 中心运行的项目进行传播。

班杜拉说:“这项工作的成功不仅取决于我们对所提出算法的开发,还取决于更广泛的国际天文学界对这些算法的采用、成功使用和扩展。”

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