CN109358699A - Vlbi系统中通道时延的校正方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法及装置，校正方法包括：在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；获取关系序列的分辨率函数；确定分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；根据拟合插值法确定目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用通道时延及通道初始相位对VLBI系统中通道时延进行校正。本申请能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种VLBI系统中通道时延的校正方法及装置。
背景技术
甚长基线干涉测量技术VLBI(Very Long Baseline Interferometry)采用原子钟控制的高稳定度的独立本振系统和磁带记录装置；由两个或两个以上的天线分别在同一时刻接收同一射电源的信号，各自记录在磁带上；然后把磁带一起送到处理机中，进行相关运算，求出观测值。为了获取高精度的观测量信息，VLBI系统通常在系统级配置相位校正信号PCAL(Phase Calibration Signal)，在VLBI系统的信号处理过程中，需要通过带宽综合提高时延测量精度。由于接收系统模拟设备时延的不一致性，在进行带宽综合前，需要对不同通道之间的时延差进行标正。
现有的对VLBI系统中通道时延的校正方式一般通过对数据采集端记录的PCAL信号处理分析来计算设备通道时延及多通道间初始相位信息，进而实现对通道时延的校正。具体来说，可以通过提取侧音相位信息，利用相位对频率的导数求取通道时延。
然而，现有的对VLBI系统中通道时延的校正方式，因其仅利用了PCAL信号的相位信息，并未考虑目标信号的幅度信息，且由于VLBI技术多用于天文及空间大地测量等领域，因此，现有的对VLBI系统中通道时延的校正存在校正结果准确性低的问题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法及装置，能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法，包括：
在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；
获取所述关系序列的分辨率函数；
确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；
根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
进一步地，在所述构建复相位与对应频率的关系序列之前，还包括：
分别获取互相关参考信号以及VLBI系统中的观测站采集信号中的相位校正信号；
以及，基于所述相位校正信号及互相关参考信号，应用互相关方法确定所述VLBI系统中的信号处理过程中的通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位。
进一步地，所述基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列，包括：
根据各个所述频点的校准差与各个所述频点的相位校正信号之间的相同的频率间隔的比值，确定所述复相位与对应频率的关系序列；
其中，所述校准差为当前所述频点的频率值与最小频率值之间的差值。
进一步地，所述基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列，包括：
根据各个所述频点的频率值确定各个所述频点的相位校正信号所对应的复相位与对应频率的关系序列。
进一步地，所述获取所述关系序列的分辨率函数，包括：
基于所述关系序列和补零后的关系序列中的频点数量，应用补零傅里叶变换方式确定所述关系序列的分辨率函数。
进一步地，所述确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，包括：
搜索确定所述分辨率函数对应的峰值采样点，以及，与该峰值前后相邻的各1个采样点，组成所述目标采样点序列。
进一步地，所述根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，包括：
确定所述目标采样点序列中各采样点对应的待拟合插值序列；
对各待拟合插值序列进行多项式拟合，得到拟合系数；
根据该拟合系数获取索引值；
基于所述索引值确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延；
以及，根据所述通道时延带宽综合的参考频率及预设的已知量，确定所述通道初始相位。
第二方面，本申请提供一种VLBI系统中通道时延的校正装置，包括：
关系序列构建模块，用于在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；
分辨率函数获取模块，用于获取所述关系序列的分辨率函数；
目标采样点序列确定模块，用于确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；
通道时延校正模块，用于根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述VLBI系统中通道时延的校正方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述VLBI系统中通道时延的校正方法的步骤。
由上述技术方案可知，本申请提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法及装置，校正方法包括：在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；获取关系序列的分辨率函数；确定分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；根据拟合插值法确定目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用通道时延及通道初始相位对VLBI系统中通道时延进行校正。本申请能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中的VLBI系统中通道时延的校正方法的流程示意图。
图2为本申请实施例中的包含有步骤A01和A02的VLBI系统中通道时延的校正方法的流程示意图。
图3为本申请应用实例中的VLBI系统中通道时延的校正方法的流程示意图。
图4为本申请应用实例中的应用互相关方法获取各频点相位校正信号的复相位的示意图。
图5为本申请应用实例中的计算得到的分辨率函数的示意图。
图6为本申请实施例中的VLBI系统中通道时延的校正装置的结构示意图。
图7为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
针对现有技术中存在的对VLBI系统中通道时延的校正存在校正结果准确性低的问题，本申请提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。其中的VLBI系统中通道时延的校正方法通过在VLBI系统的带宽综合过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；获取所述关系序列的分辨率函数；确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正，能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
可以理解的是，VLBI系统的干涉测量方法的优点是基线长度原则上不受限制，可长达几千公里，因而极大地提高了分辨率。简单来说，VLBI就是把几个小望远镜联合起来，达到一架大望远镜的观测效果。
甚长基线干涉的测量值包括：干涉条纹的相关幅度；射电源同一时刻辐射的电磁波到达基线两端的时间延迟差(简称时延)，延迟差变化率(简称时延率)。相关幅度提供有关射电源亮度分布的信息，时延和时延率提供有关基线(长度和方向)和射电源位置(赤经和赤纬)的信息。所得的射电源的亮度分布，分辨率达到万分之几角秒，测量洲际间基线三维向量的精度达到几厘米，测量射电源的位置的精度达到千分之几角秒。在分辨率和测量精度上，与其他常规测量手段相比，成数量级的提高。目前，用于甚长基线干涉仪的天线，是各地原有的大、中型天线，平均口径在30米左右，使用的波长大部分在厘米波段。最长基线的长度可以跨越大洲。
VLBI的工作原理为：射电源辐射出的电磁波，通过地球大气到达地面，由基线两端的天线接收。由于地球自转，电磁波的波前到达两个天线的几何程差(除以光速就是时间延迟差)是不断改变的。两路信号相关的结果就得到干涉条纹。天线输出的信号，进行低噪声高频放大后，经变频相继转换为中频信号和视频信号。在要求较高的工作中﹐使用频率稳定度达10的氢原子钟，控制本振系统，并提供精密的时间信号，由处理机对两个“数据流”作相关处理，用寻找最大相关幅度的方法，求出两路信号的相对时间延迟和干涉条纹率。如果进行多源多次观测，则从求出的延迟和延迟率可得到射电源位置和基线的距离，以及根据基线的变化推算出的极移和世界时等参数。参数的精度主要取决于延迟时间的测量精度。因为，理想的干涉条纹仅与两路信号几何程差产生的延迟有关，而实际测得的延迟还包含有传播介质(大气对流层、电离层等)、接收机、处理机以及钟的同步误差产生的随机延迟，这就要作大气延迟和仪器延迟等项改正，改正的精度则关系到延迟的测量精度。目前延迟测量精度约为0.1毫微秒。可以理解的是，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦，因此，射电望远镜天线大多是抛物面。基于此，一个完整的VLBI系统至少需要由两个以上的观测站和一个数据处理中心组成。
其中，所述观测站中的主要设备为射电望远镜(radio telescope)，所述射电望远镜是指观测和研究来自天体的射电波的基本设备，可以测量天体射电的强度、频谱及偏振等量。
所述观测站的主要设备包含有：
(1)定向天线，用于收集无线电波，可全天区观测。
(2)接收机，用于放大电波信息，且灵敏度高，其中，所述灵敏度是指射电望远镜最低可测的能量值，灵敏度的值越低则灵敏度越高。提高灵敏度常用的办法包含有：有效降低接收机本身固有的噪声，增大定向天线的接收面积，延长观测积分时间等。
(3)信息记录终端、处理和显示系统等。
(4)氢原子钟，保证时间同步，观测所需的时间和频率信号由氢原子钟提供。
基于上述内容，定向天线根据氢原子钟设定的观测时间和频率信号，收集天体的射电辐射，接收机将这些信号加工、转化成可供记录、显示的形式，信息记录终端设备把信号记录下来，处理和显示系统按特定的要求进行某些处理然后显示出来。表征射电望远镜性能的基本指标是空间分辨率和灵敏度，前者反映区分两个天球上彼此靠近的射电点源的能力，后者反映探测微弱射电源的能力。射电望远镜通常要求具有高空间分辨率和高灵敏度。
观测站中除了包含有上述设置之外，还可以配置有：GPS定时接收机和七项数据采集仪等。
可以理解的是，分辨率是指区分两个彼此靠近射电源的能力，分辨率越高就能将越近的两个射电源分开。因为两个点源角距须大于天线方向图的半功率波束宽度时方可分辨，故宜将射电望远镜的分辨率规定为其主方向束的半功率宽。
在VLBI信号处理过程中，需要通过带宽综合提高时延测量精度。由于接收系统模拟设备时延的不一致性，在带宽综合之前，需要对不同通道之间的时延差进行标正。典型的标正方法有差分干涉测量和相位校准PCAL(Phase Calibration)标正。差分干涉测量不仅能够标正不同通道之间的时延差，同时还能对空间链路时延进行标正。PCAL标正法仅能修正接收系统不同通道之间的时延差。在标正效果方面，差分干涉测量通过对射电源的观测，利用宽带信号求解通道时延值，相比PCAL标正法而言，其标正精度更高，接收系统带内相位非线性波动对其影响也较小。
为了有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，本申请实施例提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法的具体实施方式，参见图1，所述VLBI系统中通道时延的校正方法具体包括如下内容：
步骤100：在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列。
可以理解的是，所述VLBI系统中通道时延的校正装置在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列。其中，所述频率是指各频点的频率，所述构建复相位与对应频率的关系序列具体为：构建用于表示各个频点的相位校正信号所对应的复相位与各个频点的频率之间的对应关系的关系序列。
可以理解的是，所述VLBI系统中通道时延的校正装置可以体现为一种服务器，所述VLBI系统中通道时延的校正装置的硬件组成中也可以包括终端设备，所述终端设备可以具有显示功能。具体地，所述终端设备可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。且所述第一终端和第二终端均为前述的终端类型中的一种。
所述服务器可以与所述终端设备进行通信。所述服务器与所述终端设备之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer，表述性状态转移协议)等。
步骤200：获取所述关系序列的分辨率函数。
可以理解的是，所述VLBI系统中通道时延的校正装置获取所述关系序列的分辨率函数。
步骤300：确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点。
可以理解的是，所述VLBI系统中通道时延的校正装置确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列。
步骤400：根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
从上述描述可知，本申请实施例提供的VLBI系统中通道时延的校正方法，能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
为有效提高所述各频点的相位校正信号所对应的复相位的获取准确性，在一种具体实施方式中，本申请还提供所述VLBI系统中通道时延的校正方法中的在步骤100之前执行的步骤A01和A02，参见图2，所述步骤A00具体包括如下内容：
步骤A01：分别获取互相关参考信号以及VLBI系统中的观测站采集信号中的相位校正信号。
可以理解的是，所述互相关参考信号是基于系统参数理论构建出来的。所述相位校正信号PCAL来源于实际获取的观测站采集信号中，基于所述互相关参考信号和相位校正信号PCAL得到的复相位信息中包含有幅度信息。
步骤A02：基于所述相位校正信号及互相关参考信号，应用互相关方法确定所述VLBI系统中的信号处理过程中的通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位。
可以理解的是，所述互相关方法为应用互相关函数对信号进行校正。其中，所述互相关函数表示的是两个时间序列之间的相关程度，即描述原始信号及互相关参考信号在任意两个不同时刻t1，t2的取值之间的相关程度。
为有效提高复相位与对应频率的关系序列的准确性，本申请还提供所述VLBI系统中通道时延的校正方法中的步骤100的第一种具体实施方式，所述步骤100具体包括如下内容：
步骤101：根据各个所述频点的校准差与各个所述频点的相位校正信号之间的相同的频率间隔的比值，确定所述复相位与对应频率的关系序列。
其中，所述校准差为当前所述频点的频率值与最小频率值之间的差值。
可以理解的是，构建复相位与对应频率的关系序列的第一种方法具体包括：
N个频率点的复相位分别为Φ(k)，k＝1,2....N；对应频率分别为f(k)，k＝1,2....N
关系序列的X计算方法如下:
fmin＝min{f(k)}，即f(k)，k＝1,2....N的极小值
F(k)＝f(k)-fmin，k＝1,2....N
fspacing为相位校正信号的频率间隔，系统设置的已知量。
为有效提高复相位与对应频率的关系序列的准确性及获取效率，本申请还提供所述VLBI系统中通道时延的校正方法中的步骤100的第二种具体实施方式，所述步骤100具体包括如下内容：
步骤102：根据各个所述频点的频率值确定各个所述频点的相位校正信号所对应的复相位与对应频率的关系序列。
可以理解的是，构建复相位与对应频率的关系序列的第二种方法具体包括：
关系序列的Y计算方法如下:
Y(k)＝Φ(k)，k＝1,2....N
为有效提高分辨率函数的准确性，本申请还提供所述VLBI系统中通道时延的校正方法中的步骤200的具体实施方式，所述步骤200具体包括如下内容：
步骤201：基于所述关系序列和补零后的关系序列中的频点数量，应用补零傅里叶变换方式确定所述关系序列的分辨率函数。
可以理解的是，计算分辨率函数R：
R(i)＝FFT(Y,M)，i＝1,2....M
其中FFT表示补零傅里叶变换，M为补零后的序列点数。
为有效提高分辨率函数的准确性，本申请还提供所述VLBI系统中通道时延的校正方法中的步骤300的具体实施方式，所述步骤300具体包括如下内容：
步骤301：搜索确定所述分辨率函数对应的峰值采样点，以及，与该峰值前后相邻的各1个采样点，组成所述目标采样点序列。
为有效提高获取的通道时延及通道初始相位的准确性，本申请还提供所述VLBI系统中通道时延的校正方法中的步骤400的具体实施方式，所述步骤400具体包括如下内容：
步骤401：确定所述目标采样点序列中各采样点对应的待拟合插值序列。
可以理解的是，通过峰值搜索得到最大峰值点及前后各1点的待拟合插值序列为：
步骤402：对各待拟合插值序列进行多项式拟合，得到拟合系数。
可以理解的是，对X1、Y1进行2阶多项式拟合，得到拟合系数P
步骤403：根据该拟合系数获取索引值。
可以理解的是，计算索引值kdelay：
步骤404：基于所述索引值确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延。
可以理解的是，通道时延值delay：
步骤405：根据所述通道时延带宽综合的参考频率及预设的已知量，确定所述通道初始相位。
可以理解的是，计算通道初始相位φcomplex：
其中fref为带宽综合的参考频率，系统设置的已知量，其他参数意义同上。为进一步地说明本方案，本申请还提供一种VLBI系统中通道时延的校正方法的具体应用实例，在获取通道时延及初始相位时，充分利用了相位校正信号的复相位信息，采用的是基于分辨率函数搜索的方法。具体包括如下内容：1)首先基于各频点相位校正信号的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；2)计算分辨率函数；3)搜索分辨率函数对应的峰值及前后各1个采样点，通过拟合插值计算该3元素序列点的理论峰值处对应通道时延；4)计算通道初始相位。
参见图3，所述VLBI系统中通道时延的校正方法具体包括如下内容：
S1：用互相关方法获取各频点相位校正信号的复相位。
具体包括：利用系统参数构建得到互相关参考信号，以及获取VLBI系统记录的观测站采集信号中的相位校正信号。
在一种举例中，所述观测站可以为一种应用于测地和天测的国际VLBI服务IVS(International VLBI Service for Geodesy and Astrometry)组织所属的Badary观测站。
所述Badary观测站采集并记录目标天体的射电辐射对应的原始信号，作为试验数据，其中，所述原始信号中包含有相位校正信号PCAL。
可以理解的是，所述应用于测地和天测的国际VLBI服务IVS组织为全球性的VLBI应用于天体测量和地球动力学方面的合作组织，开展VLBI观测、数据处理及技术发展的国际合作并提供服务。
若所述目标观测站中系统设计的相位标校信号的频率间隔为1MHz，且通道内共包含4个频点的相位校正信号。则参见图4，可以应用互相关方法获取4个频点的相位校正信号各自对应的复相位。其中，各个频点的相位校正信号的频率分别为9813MHz、9814MHz、9815MHz和9816MHz。
S2：构建复相位与对应频率的关系序列。
S3：计算此关系序列的分辨率函数。
参见图5，图5显示的是计算得到的分辨率函数，傅里叶变换点数256。
S4：搜索分辨率函数对应的峰值及前后各1个采样点，通过插值计算该3元素序列点的理论峰值处对应通道时延。
经峰值搜索、插值计算得到通道时延为-9.4243e-008s。
S5：计算通道初始相位。
经峰值搜索、插值计算得到初始相位分别为-1.5632rad。
为了有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，本申请实施例提供一种能够实现所述VLBI系统中通道时延的校正方法中全部内容的VLBI系统中通道时延的校正装置的具体实施方式，参见图6，所述VLBI系统中通道时延的校正装置具体包括如下内容：
关系序列构建模块10，用于在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列。
分辨率函数获取模块20，用于获取所述关系序列的分辨率函数。
目标采样点序列确定模块30，用于确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点。
通道时延校正模块40，用于根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
本申请提供的VLBI系统中通道时延的校正装置的实施例具体可以用于执行上述实施例中的VLBI系统中通道时延的校正方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
从上述描述可知，本申请实施例提供的VLBI系统中通道时延的校正装置，能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
在一种具体实施方式中，本申请提供的VLBI系统中通道时延的校正装置中还用于分别获取互相关参考信号以及VLBI系统中的观测站采集信号中的相位校正信号；以及，用于基于所述相位校正信号及互相关参考信号，应用互相关方法确定所述VLBI系统中的信号处理过程中的通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位。
在一种具体实施方式中，本申请提供的VLBI系统中通道时延的校正装置中的关系序列构建模块10的第一种实施方式具体用于根据各个所述频点的校准差与各个所述频点的相位校正信号之间的相同的频率间隔的比值，确定所述复相位与对应频率的关系序列；其中，所述校准差为当前所述频点的频率值与最小频率值之间的差值。
在一种具体实施方式中，本申请提供的VLBI系统中通道时延的校正装置中的关系序列构建模块10的第二种实施方式具体用于根据各个所述频点的频率值确定各个所述频点的相位校正信号所对应的复相位与对应频率的关系序列。
在一种具体实施方式中，本申请提供的VLBI系统中通道时延的分辨率函数获取模块20具体用于基于所述关系序列和补零后的关系序列中的频点数量，应用补零傅里叶变换方式确定所述关系序列的分辨率函数。
在一种具体实施方式中，本申请提供的VLBI系统中通道时延的目标采样点序列确定模块30具体用于搜索确定所述分辨率函数对应的峰值采样点，以及，与该峰值前后相邻的各1个采样点，组成所述目标采样点序列。
在一种具体实施方式中，本申请提供的VLBI系统中通道时延的通道时延校正模块40具体用于确定所述目标采样点序列中各采样点对应的待拟合插值序列；对各待拟合插值序列进行多项式拟合，得到拟合系数；根据该拟合系数获取索引值；基于所述索引值确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延；以及，根据所述通道时延带宽综合的参考频率及预设的已知量，确定所述通道初始相位。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的VLBI系统中通道时延的通道时延校正方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图7，所述电子设备具体包括如下内容：
处理器(processor)601、存储器(memory)602、通信接口(CommunicationsInterface)603和总线604；
其中，所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述总线604完成相互间的通信；所述通信接口603用于实现VLBI系统中各设备或平台之间的信息传输；
所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的VLBI系统中通道时延的通道时延校正方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤100：在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列。
步骤200：获取所述关系序列的分辨率函数。
步骤300：确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点。
步骤400：根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的VLBI系统中通道时延的通道时延校正方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的智能合约状态变更方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤100：在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列。
步骤200：获取所述关系序列的分辨率函数。
步骤300：确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点。
步骤400：根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，能够有效提高获取的VLBI系统中通道时延及初始相位的准确性及可靠性，进而能够有效提高VLBI系统中通道时延的校正结果的准确性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种VLBI系统中通道时延的校正方法，其特征在于，包括：
在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；
获取所述关系序列的分辨率函数；
确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；
根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在所述构建复相位与对应频率的关系序列之前，还包括：分别获取互相关参考信号以及VLBI系统中的观测站采集信号中的相位校正信号；
以及，基于所述相位校正信号及互相关参考信号，应用互相关方法确定所述VLBI系统中的信号处理过程中的通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位。
3.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列，包括：
根据各个所述频点的校准差与各个所述频点的相位校正信号之间的相同的频率间隔的比值，确定所述复相位与对应频率的关系序列；
其中，所述校准差为当前所述频点的频率值与最小频率值之间的差值。
4.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列，包括：
根据各个所述频点的频率值确定各个所述频点的相位校正信号所对应的复相位与对应频率的关系序列。
5.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述获取所述关系序列的分辨率函数，包括：
基于所述关系序列和补零后的关系序列中的频点数量，应用补零傅里叶变换方式确定所述关系序列的分辨率函数。
6.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，包括：
搜索确定所述分辨率函数对应的峰值采样点，以及，与该峰值前后相邻的各1个采样点，组成所述目标采样点序列。
7.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，包括：
确定所述目标采样点序列中各采样点对应的待拟合插值序列；
对各待拟合插值序列进行多项式拟合，得到拟合系数；
根据该拟合系数获取索引值；
基于所述索引值确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延；
以及，根据所述通道时延带宽综合的参考频率及预设的已知量，确定所述通道初始相位。
8.一种VLBI系统中通道时延的校正装置，其特征在于，包括：
关系序列构建模块，用于在VLBI系统的信号处理过程中，基于通道中各频点的相位校正信号所对应的复相位，构建复相位与对应频率的关系序列；
分辨率函数获取模块，用于获取所述关系序列的分辨率函数；
目标采样点序列确定模块，用于确定所述分辨率函数对应的目标采样点序列，其中，所述目标采样点序列中至少包含有：1个峰值采样点，以及，该峰值采样点前后相邻的各1个采样点；
通道时延校正模块，用于根据拟合插值法确定所述目标采样点序列的理论峰值处对应的通道时延及通道初始相位，以及，应用所述通道时延及通道初始相位对所述VLBI系统中通道时延进行校正。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7任一项所述的VLBI系统中通道时延的校正方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的VLBI系统中通道时延的校正方法的步骤。
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