一种频率范围识别方法、装置、存储介质及设备与流程

本说明书涉及射电天文领域，尤其涉及一种频率范围识别方法、装置、存储介质及设备。

背景技术：

1、快速射电暴(fast radio burst，frb)是一类来源于宇宙深处的短暂但强烈的无线电波爆发现象，这些爆发现象可能是宇宙中某些罕见事件引起的，如中子星碰撞或黑洞吞噬。由于frb可能携带着宇宙事件状态的重要信息，使得frb成为现代天文研究的热点，以及在该研究领域中，识别frb爆发时的频率范围是了解这些无线电波爆发现象的关键一步。

2、目前，一般通过高斯拟合识别frb爆发时的频率范围。通过将frb射电数据的频谱拟合为高斯分布，确定高斯分布中峰值对应的频率作为中心频率，并根据该峰值估计宽度，最后基于中心频率以及宽度，确定频率范围。但是，这种高斯拟合的方法识别frb爆发时的频率范围的准确性较差。

3、基于此，本说明书提供了一种频率范围识别方法、装置、存储介质及设备。

技术实现思路

1、本说明书提供了一种频率范围识别方法、装置、存储介质及设备，以部分的解决现有技术存在的上述问题。

2、本说明书采用下述技术方案：

3、本说明书提供了一种频率范围识别方法，所述方法包括：

4、获取快速射电暴的射电数据；

5、根据所述射电数据的频谱，确定所述射电数据的累积能量分布以及所述射电数据的信噪比，并根据所述信噪比，确定临界阈值，所述临界阈值与所述信噪比成负相关；

6、根据所述累积能量分布中能量的变化率，确定变化率达到所述临界阈值时的频率，作为待选频率；

7、根据所述累积能量分布中各频率的累积能量，在总能量中占比，确定所述射电数据的主导频率；

8、从所述待选频率中，选取与所述主导频率相邻的待选频率，并根据选取的待选频率，确定所述快速射电暴爆发时的频率范围。

9、可选的，从所述待选频率中，选取与所述主导频率相邻的待选频率，并根据选取的待选频率，确定所述快速射电暴爆发时的频率范围，具体包括：

10、判断所述待选频率是否均大于所述主导频率；

11、若是，则将所述射电数据的起始频率，作为下限端点；

12、若否，则从所述待选频率中，选取小于所述主导频率且与所述主导频率相邻的待选频率，作为下限端点；

13、判断所述待选频率中是否均小于所述主导频率；

14、若是，则将所述射电数据的终止频率，作为上限端点；

15、若否，则从所述待选频率中，选取大于所述主导频率且与所述主导频率相邻的待选频率，作为上限端点；

16、根据所述下限端点以及所述上限端点，确定所述快速射电暴爆发时的频率范围。

17、可选的，在获取射电数据之前，所述方法还包括：

18、获取快速射电暴的原始数据；

19、确定所述原始数据以及预设的高斯模版的互相关函数，并将所述互相关函数中的峰值对应的时间，作为中心时刻；

20、根据所述互相关函数以及所述中心时刻，确定时间范围，并确定所述时间范围内的原始数据，作为射电数据。

21、可选的，确定时间范围，具体包括：

22、根据所述互相关函数以及所述中心时刻，确定初始上限时刻和初始下限时刻；

23、将所述初始上限时刻和所述初始下限时刻之间原始数据的均方根，作为基准值；

24、当所述初始上限时刻在所述原始数据中对应的强度小于所述基准值，则左移所述初始上限时刻，得到目标上限时刻，以及当所述初始下限时刻在所述原始数据中对应的强度小于所述基准值，则右移所述初始下限时刻，得到目标下限时刻；

25、根据所述目标上限时刻以及所述目标下限时刻，确定时间范围。

26、可选的，所述方法还包括：

27、根据所述信噪比，设置高频截断值以及低频截断值；

28、当所述累积能量分布中累积能量在总能量中占比为所述高频截断值时，将所述高频截断值对应的频率，作为高频截断频率；

29、当所述累积能量分布中累积能量在总能量中占比为所述低频截断值时，将所述低频截断值对应的频率，作为低频截断频率；

30、根据所述高频截断频率以及低频截断频率，确定截断范围；

31、当所述频率范围不落入所述截断范围时，根据所述截断范围，调整所述频率范围。

32、可选的，根据所述高频截断频率以及低频截断频率，确定截断范围，具体包括：

33、当所述高频截断频率有多个时，从所述高频截断频率中，选取与所述主导频率相邻的高频截断频率；

34、当所述低频截断频率有多个时，从所述低频截断频率中，选取与所述主导频率相邻的低频截断频率；

35、根据选取的高频截断频率以及选取的低频截断频率，确定截断范围。

36、可选的，所述方法还包括：

37、确定所述射电数据的原始频谱；

38、根据所述原始频谱以及预设的中值滤波窗口，通过中值滤波，得到初始频谱，并根据所述初始频谱的方差，确定滤波阈值；

39、根据所述滤波阈值，标记所述初始频谱的干扰频道；

40、根据所述干扰频道，去除所述射电数据中的射频干扰。

41、本说明书提供了一种频率范围识别装置，包括：

42、获取模块，用于获取快速射电暴的射电数据；

43、信噪比模块，用于根据所述射电数据的频谱，确定所述射电数据的累积能量分布以及所述射电数据的信噪比，并根据所述信噪比，确定临界阈值，所述临界阈值与所述信噪比成负相关；

44、待选模块，用于根据所述累积能量分布中能量的变化率，确定变化率达到所述临界阈值时的频率，作为待选频率；

45、基准模块，用于根据所述累积能量分布中各频率的累积能量，在总能量中占比，确定所述射电数据的主导频率；

46、确定模块，用于从所述待选频率中，选取与所述主导频率相邻的待选频率，并根据选取的待选频率，确定所述快速射电暴爆发时的频率范围。

47、本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现一种频率范围识别方法。

48、本说明书提供了一种电子设备，所述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一种频率范围识别方法。

49、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：在本说明书提供的一种频率范围识别方法中，通过获取快速射电暴的射电数据，并根据该射电数据的频谱，确定累积能量分布以及信噪比，进而根据该信噪比，确定临界阈值。根据该累积能量分布中能量的变化率，确定所述变化率达到临界阈值时的频率，作为待选频率，根据该累积能量分布中各频率的累积能量，在总能量中的占比，确定射电数据的主导频率，以及从待选频率中，选取与该主导频率相邻的待选频率，并根据选取的待选频率，确定快速射电暴爆发时的频率范围。

50、从上述方法可以看出，通过确定射电数据的累积能量分布，并确定该累积能量分布的变化率达到临界阈值的频率，作为待选频率，基于主导频率选取待选频率，进而得到频率范围，即通过分析射电数据的累积能量分布以及能量的变化率，准确地确定频率范围。