Filtragem de sinais de radiointerferência nos espectros de explosões solares através de rede neural adaline

• Main Author: Kleber de Mattos Dobrowolski
• Other Authors: José Demísio Simões da Silva
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 2004
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/jeferson/2004/06.08.08.13

O Espectrógrafo Solar Brasileiro (Brasilian Solar Spectroscope - BSS) é um radiotelescópio de alta sensibilidade e alta resolução temporal e espectral, desenvolvido no Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE) para o estudo do espectro das emissões solares na banda de ondas de rádio decimétricas (1000-2500 MHz). Ele está sujeito ás mais diversas fontes de Interferências em Rádio Frequências (IRF), tais como satélites artificiais, transmissores de estações de rádio e TV, telefonia móvel, etc. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um filtro adaptável, utilizando a abordagem dos trabalhos de Widrow (1975) em cancelamento de ruído, para a redução ou mesmo eliminação destes sinais de IRF. O algoritmo utilizado foi o Least-Mean Square (LMS, Menor Média Quadrática), devido à sua simplicidade de implementação e menor complexidade computacional, já que existe cerca de 3 anos de dados a serem processados. Para estimar os sinais de interferência foi utilizada uma metodologia baseada em interpolação linear, uma vez que os dados no canal contaminado pela interferência são desconhecidos. Seguindo esta abordagem, ouve um problema com a convergência do filtro, que foi sanado através de modificações nos parâmetros do filtro original. Alé, disto, foi criada uma versão não linear do filtro, e realizada uma comparação entre estes três tipos de implementação de filtro adaptável: a versão original de Widrow, uma versão modificada linear e uma versão modificada não-linear. A versão modificada linear foi a mais efetiva na tarefa de reduzir os sinais de IRF dos dados do BSS, obtendo atenuações entre 5 e 30 dB nos sinais de IRF. Através destes resultados, este trabalho conseguiu demonstrar a viabilidade da utilização de técnica de filtragem adaptável nos dados do instrumento BSS. Sugestões sobre aperfeiçoamento futuros no filtro adaptável modificado são discutidas nas conclusões. === The Brasilian Solar Spectroscope (BSS) is a high sensitivity and high temporal/frequency resolution radio spectroscope, developed at the National Institute for Space Research (INPE). This spectroscope is dedicated to observations of the solar emission in decimetric wavelengths (1000-2500 MHz). BSS feeder is subjected to Radio-Frequency Interference (RFI) signals, suchas artificial satellites, radio and TV broadcast, and mobile phone broadcasting stations, etc. Here, it is presented development of an adaptive filter, making use of Widrow's (1975) noise cancellation approach, for either minimize or eliminate these RFI signals. It makes use of the Least- Mean Square (LMS) algorthm, due to its simplicity on implementation and less computacional complexity, since there about 3 years of data to be processed. For estimate the original signal as well as interference in the affected frequency channel, since there is no prior knowlegde of them, a simple process based on linear interpolation was used. The initial filter's convergence difficulty wass fixed through modifications on its original parameters. Moreover , a nonlinear version of the filter was created, and a comparison among three types of adaptative filter implementation: The Widrow's original filter, a linear modificated version and a modification done. The modified linear version showed the best performance being most effective in reducing power of RFI signals in BSS data with attenuations between 5 and 30 dB. This work RFI signals in BSS data. Suggestions for future improvements in the modified adaptive filter are discussed in conclusions.