Cyclostationary approaches for spatial RFI mitigation in radio astronomy

Radio astronomical observations are increasingly corrupted by radio frequency interferences (RFIs), and real time filtering algorithms are becoming essential. In this article, it is shown how spatial processing techniques can limit the impact of the incoming RFIs for phased array radio telescopes. The proposed approaches are based on estimation of the RFI spatial signature. It requires the diagonalization of either the classic correlation matrix or the cyclic correlation matrix of the array. Different diagonalization techniques are compared. Then, RFI detection and RFI filtering techniques are illustrated through simulations on data acquired with the Low Frequency Array Radio telescope, LOFAR. The originality of the study is the use of the cyclostationarity property, in order to improve the spatial separation between cosmic sources and RFIs.

RésuméLʼenvironnement électromagnétique est de plus en plus exploité par les activités de télécommunications, limitant ainsi la sensibilité et les performances des radiotélescopes. Il devient donc nécessaire de développer des traitements efficaces afin de limiter lʼimpact de ces interférences radioélectriques (RFI). Les approches proposées reposent sur lʼestimation de la signature spatiale de lʼinterférence grâce à la diagonalisation de la matrice de corrélation classique ou cyclique. Dans cet article, différentes techniques de diagonalisation de ces matrices sont comparées. Ensuite, des techniques de détection ou de filtrage des interférences sont illustrées sur des observations acquises avec le radiotélescope LOFAR. Lʼoriginalité de lʼétude repose sur lʼutilisation des caractéristiques cyclostationnaires intrinsèques aux RFIs.