如何使用 Sdrsharp 这个软件,已经在 SdrSharp 中有所介绍。

在 Sdrsharp 软件中,我们主要是看积分平均之后的频谱。而观看和导出 “积分平均之后的频谱” 由该软件的积分插件(即 IF Average)来实现

该插件(IF Average,点击这里下载)的具体使用,我已在如下视频中进行了介绍,在此不再赘述,而仅仅说明一下为什么要用该插件对频谱进行积分平均。

【从零开始的业余射电天文 3 (上)】:700 元成本制作射电望远镜观测氢谱线

【从零开始的业余射电天文 3 (下)】:500 元成本制作射电望远镜观测氢谱线

注:在该视频的 6 分 20 秒处有扣底噪的操作,对于使用 rtl sdr 观测氢谱线的读者是是有必要看一下视频的。

如果没有任何噪声的情况下,我们观测 1420MHz 的氢谱线到的频谱应该如图 1 所示,是一个在 1420MHz 突出的峰。坐标上横轴是频率,纵轴是信号强度,这里的强度数值只是随意赋予的,不必关注细节。

图1:没有任何噪声下的氢谱线频谱

下面引入杂乱的噪声(一般为高斯噪声,有兴趣的读者可以查阅一下),使这些杂乱的噪声混入图 1 的频谱中,结果如图 2 所示,显然氢谱线的峰被这些噪声掩盖了。

图2:引入噪声下的氢谱线频谱

这些杂乱的噪声在每个瞬间可能为正值,也可能为负值,为正值和为负值的概率相当(所谓正负,可以理解为电流或者电子的流向相反,不过没必要细节,理解大概便可),而氢谱线的峰值显然是恒为正。

故我们可以长时间对频谱进行积分,然后除以积分时间,这也就是所谓的积分平均,即先积分后平均。那些杂乱的噪声由于时而正时而负,故而在积分平均下便正负抵消掉了,而氢谱线的峰由于恒为正便保留了下来。

下面演示一下不同积分次数下频谱。

图 3 为积分 100 次的频谱,显然还是看不到氢谱线的峰。

图3:积分100次的氢谱线频谱

图 4 为积分 500 次的频谱,勉强能看到氢谱线的峰。

图4:积分500次的氢谱线频谱

图 5 为积分 1000 次的频谱,明显能看到氢谱线的峰。

图5:积分1000次的氢谱线频谱

图 6 为积分 10000 次的频谱,很明显能看到氢谱线的峰。

图6:积分10000次的氢谱线频谱