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基于樣條函數(shù)的恒星光譜自動歸一化方法

摘要:恒星的觀測譜一般由連續(xù)譜、譜線和噪聲組成,其中連續(xù)譜是黑體輻射導(dǎo)致的輻射流量隨波長變化的光滑連續(xù)光譜。光譜分類及恒星物理參數(shù)估計等研究依賴于連續(xù)譜及譜線信息的準確提取。因此光譜數(shù)據(jù)處理的工作主要是擬合連續(xù)譜,并通過對光譜進行歸一化來提取譜線特征。連續(xù)譜擬合的方法主要有多項式擬合、中值濾波、小波濾波等。已有的方法在低信噪比、宇宙線信號干擾、存在發(fā)射線等情況下,有不同程度的局限性,體現(xiàn)在魯棒性和準確度上。目前,針對郭守敬望遠鏡的10 7條光譜沒有自動化方法應(yīng)用到歸一化上的問題,研究并開發(fā)一種適用于不同的溫度、信噪比及波長覆蓋范圍,并能夠自動化處理的恒星光譜歸一化方法,顯得十分迫切。在仔細分析不同類型光譜的基礎(chǔ)上,提出了一種基于固定窗口劃分的連續(xù)譜擬合方法。該方法對光譜中能夠體現(xiàn)連續(xù)譜特征的數(shù)據(jù)點進行篩選提取,通過細微地控制樣條函數(shù)平滑度產(chǎn)生更加準確的連續(xù)譜。使用郭守敬望遠鏡中不同光譜型、溫度范圍、波長覆蓋范圍的光譜進行實驗,結(jié)果表明,該方法具有良好的精度和普適性。

關(guān)鍵詞:
  • 連續(xù)譜歸一化  
  • 郭守敬望遠鏡  
  • 恒星光譜  
  • 樣條函數(shù)  
作者:
羅鋒; 劉超; 趙永恒
單位:
中國科學(xué)院國家天文臺; 北京100101; 中國科學(xué)院大學(xué); 北京100049
刊名:
天文研究與技術(shù)

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