[发明专利]一种基于随机单光子发射机制的X射线脉冲星信号模拟源

权利要求书

1.一种基于随机单光子发射机制的X射线脉冲星信号模拟源，其特征在于，包括：X射线脉冲星轮廓数据生成器、X射线脉冲星脉冲轮廓调制器、时间频率综合器、X射线信号发生器、准直器和减光滤光器；其中，X射线脉冲星轮廓数据生成器、X射线脉冲星脉冲轮廓调制器、时间频率综合器、X射线信号发生器、准直器和减光滤光器依次串联，时间频率综合器与X射线脉冲星脉冲轮廓调制器相连；

其中，X射线脉冲轮廓数据生成器根据X射线脉冲星数据库数据，结合大尺度空间效应及在轨动态效应生成表示X射线光子到达时间的数据序列；

X射线脉冲星轮廓调制器接收X射线光子到达时间的数据序列，生成对应的表征达到时间的电压脉冲信号，用于调制与驱动X射线信号发生器；

时间频率综合器为X射线脉冲星脉冲轮廓调制器提供稳定的时间频率；

X射线信号发生器接收与X射线脉冲星轮廓一致的电压脉冲信号，生成相应的X射线脉冲信号；

准直器对X射线脉冲信号的发散角进行调控，使其以准平行光束输出；

减光滤光器对准直器输出的平行X射线辐射流强进行调节控制。

2.如权利要求1所述的基于随机单光子发射机制的X射线脉冲星信号模拟源，其特征在于，还包括标校模块，对生成的X射线脉冲星模拟信号参数进行标定与测试，并对X射线脉冲星信号源的品质进行评价。

3.如权利要求1所述的基于随机单光子发射机制的X射线脉冲星信号模拟源，其特征在于，在所述X射线脉冲轮廓数据生成器中，采用反函数法生成X射线光子到达时间序列：

X射线光子随机到达时间数据tn+1为

t_n+1＝Λ^-1(Λ(t_n)-ln(1-U))

其中，U为[0,1]区间上的均匀分布的随机数，E=-ln(1-U)为满足期望值为1的指数分布的随机数；Λ(·)为泊松过程的积分到达率函数：

Λ(x)=∫0xλ(t)dt]]>

λ(t)=λsh(φ0+(t-t0)(1+vc)f)+λb(t)]]>

其中，λ_s为已知的脉冲星的X射线光子到达率，λ_b(t)为已知的背景的X射线光子到达率，h(·)为已知的脉冲星脉冲轮廓的归一化函数，f为已知的X射线脉冲星的自转频率，为脉冲相位函数，为由于航天器运动而造成的多普勒频移，φ₀为初始脉冲相位，t₀为初始时刻，t为时间，v为航天器速度，c为光速。