Parkes Pulsar Timing Array
Pulsar software documentation and tutorial
Pulsar定时阵列Pulsar软件文档和教程（A）
1简介
Pulsar软件正在不断开发中。然而，大多数研究项目只使用少数软件包。一般来说，psarchive用于校准和处理原始脉冲星折叠模式观测。有很多“脉冲星计时”软件包，包括timapr、psrtime、tempo、tempo2和pint。像tempo2这样的软件包可以在各种模式下使用，并且可以在频率框架和贝叶斯框架中执行脉冲星计时。
这些软件包都没有很好的文档记录。通常存在的文档显示“按n键执行…”。如果你根本不知道如何使用软件，而且大多数学生已经通过试错或监督监督发现了如何使用软件。软件开发人员经常需要文档。同样，这样的文档对于初学者来说是没有用处的。因此，本文件的目的是为如何开始使用标准脉冲星软件包以及如何获取公开可用数据集提供指南。
开发所有这些软件包都付出了巨大的努力。不可能在本文档中确认所有这些软件包的开发人员。但是，如果您使用这些软件包进行分析，我们建议您在论文中引用以下出版物：
用户还必须接受脉冲星软件是按原样提供的。这些软件包是“研究软件包”。它们不一定是由软件专家开发的，而且经常会升级。一些升级会在代码中引入错误。因此，用户不能简单地相信软件包的结果，而是要进行多次检查以确保结果的有效性。主要的代码开发人员通常很友好，但很忙。主要的bug通常会很快处理，但新功能可能需要很长时间才能实现。
1.1数据处理概述
从望远镜记录的原始观测不太可能“科学就绪”。观测将受到射频干扰（RFI）的影响，观测波段的区域可能会损坏。观测软件可能在被观测脉冲星的假定周期折叠了输入数据流。这个假设的时期现在可能更为人所知。观测需要进行偏振校准，以产生斯托克斯参数和通量校准。脉冲星观测的频率通道可能比科学要求的频率通道多得多。因此，一旦进行了校准，通常在时间、频率和/或极化方面对轮廓进行平均。这种处理通常使用psarchive软件包来执行。
1.2脉冲星计时概述
脉冲星计时方法已用于进行最严格的广义相对论测试，研究脉冲星位置、固有运动和距离，研究星际介质，目前正用于搜索引力波。对于每个观测，脉冲到达时间（ToAs）通过将表示脉冲形状的模板与每个观测相互关联来确定。使用temp2等软件包，将这些到达时间与到达时间的预测进行比较。预测是使用脉冲星脉冲、天体测量和轨道参数的简单模型确定的。实际到达时间和预测到达时间之间的差异称为“定时残差”。任何显著的残差意味着模型参数没有足够的精度，或者没有描述影响脉冲到达时间的所有物理现象。使用迭代程序，通常可以使用定时残差来改进脉冲星定时模型的确定。
2有用的定义和术语
2.1修改儒略日
期修改儒略日（MJD）用于记录脉冲到达时间。儒略日（JD）是自儒略时期开始以来的连续天数。整数儒略日发生在格林威治标准时间中午。MJD于1957年引入，定义为：MJD=JD− 24000005.（1）MJD 0对应于1858年11月17日午夜。2014年1月1日对应于56658 MJD。
2.2时间标准
2.3与望远镜校准相关的定义
2.3.1差分增益和相位
2.3.2交叉耦合
2.4斯托克斯参数
3文件格式
可以在脉冲星观测期间记录望远镜的原始电压。然而，这样的数据量是令人望而却步的，并且通常限于短的观测时间或小的带宽1。典型的脉冲星观测分为“搜索模式”观测或“折叠模式”观测。在“搜索模式”观察中，数据流被信道化、数字化（使用少量比特，通常为1至8），然后在采样时间（通常为10秒至100秒微秒）内进行平均。
对于已知脉冲星的观测，通常使用一种称为相干去散的技术，以其已知的色散测量（DM）对脉冲星进行去散。或者，可以通过形成输入数据流的滤波器组来实现去分散。通常，在观测波段上记录大约1024个信道。数据也在脉冲星的已知周期折叠，给出了大量的数据(∼ 1024）个相位仓。由于周期可能不精确，因此通常形成子积分，在短时间内进行折叠(∼ 分钟）。在大多数情况下，记录四个相干乘积，通过适当的校准，可以将其转换为四个斯托克斯参数。因此，典型的折叠模式观测结果存储如下：单个子积分由四个相干参数组成，每个相干参数被分成多个频率信道。每个通道的数据使用∼1024个相位箱。然后，数据文件由多个子集成组成。
存在多种文件格式。在本文件中，我们使用了PSRFITS格式。这种格式可以将搜索模式和折叠模式观察结果存储在虚拟天文台兼容文件中。有关此文件格式的详细说明，请参见
http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/index.html?n=Main.Psrfits。
4访问数据文件
没有多少脉冲星数据集是公开的，并且易于访问。在这里，我们描述了如何访问公共脉冲星数据集（来自望远镜的原始观测和到达时间文件）。
4.1帕克斯脉冲星数据档案
本文件中用作示例的所有数据文件均可从帕克斯脉冲卫星数据档案中访问。霍布斯等人（2011；PASA 28202）描述了CSIRO帕克斯脉冲星数据档案。Khoo等人给出了一个教程。（2012年arXiv 12062982）。这个档案保存了大量帕克斯射电望远镜对脉冲星的原始观测。存档可从https://data.csiro访问。au/，目前包含229747个原始观测。这包括搜索模式观测和已知脉冲星的“折叠模式”观测。大多数“折叠模式”观察都经过了预处理，允许用户下载在频率、时间和极化方面进行了平均的小文件。请注意，未应用校准或RFI移除，因此此类预处理文件最初应作为快速浏览（但不用于严肃处理）。
请注意，大多数Parkes观察结果在观察后的18个月内被禁止。这一禁运在数据档案中自动实施，一般用户将无法下载禁运数据。如果你是在接受数据的观察提案中，那么你可以登录（使用你的“蛋白石”帐户）。登录后，您将能够访问所有数据文件。数据档案中的所有文件均采用PSRFITS数据格式。
从CSIRO Parkes数据档案下载文件我们希望获得PSR J1713+0747的观测结果，这些观测结果是使用MJD 54750和55320之间的10 cm接收器获得的。我们只希望下载预处理的文件。
•转到网页：data.csiro.au。点击“特定搜索”并选择“ATNF脉冲星观测搜索”。
•在震源名称框中键入“J1713+0747”，在MJD对应的观测日期框中键入54750和55320，并选择“波段名称”为10cm，选择“PSR”作为“观测模式”。然后单击“搜索”。
•结果应为134次观察。左边是一个绿色菜单栏。我们希望选择67个预处理文件，因此单击“仅显示这些观察类型”下的框。
•要在一个页面上查看所有结果，请单击“每页100个结果”。然后单击“预览”左侧的框以选择所有观察结果。最后，单击底部的链接“下载选定的文件作为TAR存档”。
•您现在应该下载了一个名为pulsarObs-yyyy-mm-dd.tar的“tar”文件。原始文件可以使用
tar −xvf pulsarObs−yyyy−mm−dd.tar
4.2第一次Parkes Pulsar时序阵列
数据发布我们在描述tempo2使用的细节时使用了该数据集。从CSIRO数据访问门户（data.CSIRO.au）的主页可以“搜索CSIRO的数据收集”。在搜索框中键入ppta dr1并单击“搜索”会显示一个通过链接“Parkes Pulsar Timing Array（PPTA）Data Release 1”搜索结果。单击该链接将显示第一个PPTA数据发布供下载。请注意，此页面也可以从“永久链接”获得http://dx.doi.org/10.4225/08/534CC21379C12.首页提供了数据发布的描述和相关出版物的链接。单击“数据”选项卡显示可供下载的文件。从右侧的框中选择每个文件，然后单击“下载选定的文件作为ZIP存档”，可以获取这些文件。完整的数据发布为56 MB。
4.3 PSR B1259−63
Shannon, Johnston & Manchester (2014) have made available their data set through the CSIRO data archive. This can be accessed through the front-page of the data archive or from the perma-link
http: //dx.doi.org/10.4225/08/5318FF909B6DD.
4.4 The Demorest et al. (2012) published NANOGrav data
The NANOGrav data sets described in Demorest et al. (2012) are available from
http://www.cv.nrao. edu/~pdemores/nanograv_data/.
4.5 The Kaspi files
Where are the Kaspi data sets?
4.6 High-energy data set
describe Fermi etc.
5基本数据处理
在本节中，我们描述了如何使用PSRCHIVE软件包查看脉冲星观测并获得脉冲到达时间。然后，我们使用TEMPO2演示了基本的计时方法。在本节中，我们使用了第？节中描述的PSR J1713+0747的观测结果。
5.1 PGPLOT
PSRCHIVE、TEMPO2和许多其他脉冲星组件的使用密集使用了PGPLOT
(http://www.astro.caltech.edu/~tjp/pgplot/）。除非您希望开发软件，否则您可能不需要详细了解PGPLOT，但这里有一些有用的提示。
5.1.1 PGPLOT设备
在许多使用PGPLOT的程序中，可以选择输出设备。通常这是一个交互式屏幕。当你启动一个新程序时，它通常会覆盖你以前的屏幕。查找-g或-grdev等选项以选择设备。
5.2 PSRCHIVE入门
在本节中，我们使用了psarchive软件包。该套餐在Hotan，van Straten&Manchester（2004）中有描述，可从http://psrchive.sourceforge.net.XX提供了其使用教程。下面我们将描述各种psarchive程序。通常，命令行参数“-h”提供可用命令行参数的描述。“-H”有时提供更多信息。
例如：$pam-h描述了“pam”包的可用选项。
5.2.1查看观察结果
Parchive爱好者使用“psrplot”包查看文件。该通用绘图包的基本用法如下所示。然而，使用“pav”可以快速轻松地绘制简单的绘图。
使用pav绘制脉冲曲线这里我们演示了如何显示从PSR J1713+0747的Parkes数据档案中获得的预处理文件。
顶部的标签给出了脉冲星名称、文件名、观测频率（MHz）、观测带宽（MHz）和观测持续时间（秒）以及脉冲S/N的度量。可以使用“-C”选项将轮廓居中：
使用“-N”选项可以将PGPLOT显示拆分为多个面板，只需将其所有文件名放在命令行上即可处理多个观察结果：
5.2.2获取文件信息
psarchive程序vap和psredit可用于获取有关特定观测的信息。这里我们描述vap的基本用法。
$vap-c名称，rcvr，后端，频率，bw t090407_162223.FTp t100315_191036.FTp
给出观察者的源名称、接收器、后端仪器、观测频率和带宽-命令行末尾列出的变量（请注意使用逗号分隔）。输出为：文件名rcvr后端freq bw
t090407_162223.FTp J1713+0747 1050CM PDFB4 3100.000 1024.000
t100315_191036.FTp J1713+0747 1050CM PDFB4 3100.000 1024.000
要查看所有可能的选项，请使用$pav-H
常用参数如下：
Backend 工具的名称
Beconfig 后端配置文件
period Folding 周期（秒）
Bw 观测带宽（MHz）
Dm 色散测量（cm^-3 pc）
Name 源的名称
Ncha n 频道数
Npol 极化数
Nsub 子集成数
Nbin 相位箱数量
Projid 项目标识符
Ra 赤经
Dec 倾斜
Mjd 观察时间
Rcvr 接收方名称
Length 观察持续时间
获取用于折叠脉冲轮廓的在线软件所使用的参数通常很有用。这些参数可以使用（对于t090407 162223.FTp）获得：$vap-E t090407_162223.FTp
5.2.3形成模板
脉冲到达时间通常通过将脉冲轮廓“模板”与实际观测值相互关联来确定。目前还没有形成这种模板的明确方法。一些天文学家简单地将所有可用数据相加，形成单个高信噪比观测。其他天文学家选择一些高信噪比的观测来形成模板，随后不再使用这些观测进行进一步分析。这里我们描述了如何通过简单的分析函数（使用paas软件包）形成模板。使用稍后描述的ptime软件包可以形成更复杂的分析模板。
分析模板是由少量冯·米塞斯函数的总和形成的（此类函数的形式与更常见的高斯函数相似，但确保脉冲在脉冲星轮廓的两个边缘完美包裹）。每个Von Mises函数由分量质心φ0、紧度c和高度h定义。这些函数与高斯函数非常相似，但定义为在相位0和2π处连接。此外，使用紧凑度参数而不是宽度（随着紧凑度的增加，脉冲分量变窄）。定义是相位φ的分量由下式给出：
红色配置文件表示未建模的配置文件，黑线表示当前组件的总和（当前不存在组件）。我们现在需要对配置文件进行建模。将鼠标光标移动到最大特征（即阶段0.5）并单击。定义零部件的质心。现在，通过向右或向左移动鼠标光标并单击来定义组件的宽度。现在通过向上或向下移动鼠标光标来指定该组件的高度（在此阶段不需要非常精确）。结果如下：
蓝色是原始配置文件。黑色表示分析模型。红色是模型与原始轮廓之间的差异。按“f”进行非线性拟合，以拟合组件的质心、紧凑度和高度，并显示下图：现在您可以通过单击定义其质心、宽度和高度来添加第二个组件。然后再次按“f”。现在，这将同时拟合两个组件的参数。请注意，配合有时会产生意想不到的结果，组件可能会显著改变形状或移动。如果你安装了太多的组件，那么软件通常会崩溃，你需要重新启动。
在适合七个组件之后，可以制作一个好的外形模型：按“q”退出程序，并将输出保存为“paas.m”（给出各个组件参数）和“paas.std”（包含模板的PSRFITS文件）。这可以使用“pav”进行检查：$pav-D paas.std
5.2.4测量脉冲到达时间
脉冲到达时间可以使用pat确定。这个程序可以产生多种输出格式。这里我们演示了tempo2输出格式。运行pat需要一个模板（我们将使用paas.std如上所述）和一组观察结果（我们将使用从数据存档下载的J1713+0747观察结果）。
$pat-f tempo2-s paas。标准*。FTp这会产生类似于以下2的输出：
FORMAT 1…
t100106_224737.FTp 3094.500 55202.972106417062226 0.380 pks
t100204_194454.FTp 3100.500 55231.845254610743980 0.183 pks
t100221_184154.FTp 3100.500 55248.801504674053071 0.163 pks
t100315_191036.FTp 3100.500 55270.821412050927529 0.169 pks
t100408_162333.FTp 3100.500 55294.705439801614107 0.417 pks
t100411_184629.FTp 3094.500 55297.784143533179666 0.402 pks
t100424_142754.FTp 3100.500 55310.625115767786952 0.102 pks
然后，对于每个观测，文件按列顺序包含文件名、观测频率（MHz）、站点到达时间（MJD）、到达时间确定的不确定性（µs）和观测站点。通常将“pat”的输出“管道”到扩展名为（.tim）的文件中，例如
$ pat -f tempo2 -s paas.std *.FTp > 1713.tim
演示temp2软件包时，以下将使用此文件。
5.3 PSRCAT入门
使用PSRCAT可以获得描述所有已发布脉冲星的最佳可用参数。这是CSIRO天文学和空间科学提供的一个计划和相关数据库。数据库通常每隔几个月更新一次。整个系统在Manchester，Hobbs，Teoh&Hobbs（2005；AJ，1291993）中进行了描述。
PSRCAT有一个web界面和一个命令行界面。web界面可从http://www.atnf.csiro.au/research/pulsar/psrcat.可以选择感兴趣的参数，然后单击TABLE以获得这些参数的表格。在选择表之前，也可以通过在“脉冲星名称”框中键入其名称来选择特定的脉冲星。对于本文档，我们有兴趣获得我们希望使用psarchive和tempo2处理的特定脉冲星的时序模型。
还可以下载PSRCAT的源代码（通过单击网页顶部菜单栏上的“下载”）。运行$psrcat-h提供了可以使用的可能的命令行参数。感兴趣的参数是使用-c选项定义的，感兴趣的脉冲星在命令行上按名称给出。
例如：$psrcat-c“name p0 pb dm”J1713+0747 J0437-4715
将给出PSR J1713+0747和J0437的脉冲星名称、脉冲周期、轨道周期和色散测量−要知道参数名称，可以使用：$psrcat-p，它将列出所有可用的参数。使用“-e”选项可以获得计时模型星历表。
例如，获得PSR J1713+0747的星历表可以使用：$psrcat-e J1713+00747>1713.par获得。
重要提示：psrcat设计用于提供最佳可用参数。因此，输出星历表可以具有来自最近时序分析的脉冲参数和来自VLBI观测的天体测量参数。每个值的小数位数由测量的形式不确定度给出。对于高度协变的参数（通常为OM和T0），可能没有给出足够的小数位数。
如果您试图处理折叠模式PSRFITS文件，则可以使用$ vap -E <filename>获取脉冲星轮廓在线折叠期间使用的星历表
5.4开始使用TEMPO2
TEMPO2是许多脉冲星计时程序之一。其他节目包括psrtime、tempo和pint。
Tempo2基于原始节奏代码。它被更新为用C/C++而不是FORTRAN编写，算法被更新为在∼ 遵循1ns精度水平和IAU协议，以确保始终使用SI单位。最初，创建了第二个程序（超速度），可以同时处理多个脉冲星，并使用多个数据集搜索相关信号。这些代码被合并，因此tempo2现在是原始tempo的更新版本，并且首次提供了处理多个脉冲星的能力。
temp2软件是通用的，创建扩展基本软件功能的插件包相对容易。现在已经开发了许多插件。其中许多是公共的，作为标准分发的一部分提供。此类插件包括图形界面、光谱建模工具、故障拟合辅助工具等。第XX节介绍了如何制作自己的插件。
了解temp2的基本输出，在下文中，我们使用pat和存储于1713.tim。我们还使用从psrcat和存储在1713.par中。
Tempo2易于运行：
$ tempo2 -f 1713.par 1713.tim
输出如下（红色字体的文本是temp2不显示的额外信息）：输出的第一位提供有关输入文件的警告。在下面的文本中，它表示参数文件包含旋转度量（RM）。temp2不使用此项。它还警告使用位置和DM时期（参见第XX节）。
警告您正在使用TDB坐标而不是TCB坐标。第XX节对此进行了描述。
下面提供了有关配合的基本信息。这包括拟合前和拟合后的均方根残差（在这种情况下，进行了未加权拟合，这些值为未加权均方根值。它还说明拟合中包含了多少参数（在这种情形下，包含了平均偏移）、拟合中包含的观测数以及最终的平均偏移值及其不确定性）。
下表显示了处理中包含的参数及其预拟合值（从参数文件加载）、拟合后值（在这种情况下，未进行拟合）、拟合中的参数不确定性、拟合前和拟合后值之间的差异以及说明参数是否拟合的标志（Y/N）。
TEMPO2从拟合后的ν和˙ν值导出脉冲周期、时间导数、特征年龄和特征表面磁场强度等参数。
以下是从二进制参数和其他参数（如正确运动和视差）导出的参数：
下面提供了用于此处理的内部坐标、星历表等的摘要：
5.4.1使用图形界面插件
temp2最常用的插件是“plk”插件包。（“plk”代表“plot look”。）要使用图形界面，请使用-gr命令行参数。例如：$tempo2-gr-plk-f 1713.par 1713.tim这是一个非常通用的插件，在第？？节中有详细描述？？。这里我们只描述基本功能。
时序残差以蓝色点显示在图表中。默认情况下，残差显示在y轴上，天数显示在x轴上。这可以在左侧的栏上更改。请注意，您可以选择各种绘图选项，包括二进制相位、年份和拟合前或拟合后残差。显然有两个数据点（每天一个−200个左右−50没有被时序模型很好地描述，因此导致大的时序残差。）用鼠标左键单击其中一个数据点，在终端显示器中显示该点的相关信息：
Closest point has TOA number 29 (starting from 1)
SAT = s090101_003935.FTp
SAT = 54832.05001163690867, TOA error = 0.301 (us)
BAT = 54832.04629580789770
Pre-fit residual = -0.00079984
Post-fit residual = -0.00079984
Observing frequency = 3100.250000
Flags = “-selectAll” off
pks -> UTC(GPS) -> UTC -> TAI -> TT(TAI)
—————————————————
用鼠标中键单击（或通过将鼠标光标移到观察点附近并按下“D”）将允许您查看与该残差对应的轮廓。
我们将在第XX节中讨论为什么一些观察结果可能不适合时序模型，但现在我们将简单地删除这些错误点。要删除点，可以使用鼠标右键（或按“d”）单击该点。这导致了以下残差图：
很明显，时间模型没有很好地模拟到达时间，因为点在零残差附近的散布明显大于其误差条所表明的测量误差脉冲星计时现在成了一个侦探问题。如何找到能够正确预测到达时间的参数？很难在文本文件中教授这一点，值得找一位脉冲星计时专家，简单地看看他们如何“解决脉冲星”。
在这种情况下，值得尝试将残差绘制为轨道相位的函数（通过在左侧菜单上选择x轴的轨道相位）：
很明显，残差具有轨道相位依赖性。为了消除这种依赖性，您可以通过选择屏幕顶部参数名称附近的白框来选择适合脉冲星的开普勒参数（轨道周期PB、近天文时间T0、半长轴A1、近天文经度OM和偏心率ECC）。白色方框将变为红色。然后单击“RE-FIT”（请注意，我们将在第XX节中讨论适合哪些参数以及以何种顺序）。您不应该注意到图中的任何变化——这是因为您正在绘制“预拟合”残差。如果选择使用最左边的条在y轴上绘制“拟合后”残差。
请注意，均方根残差已显著降低（从之前的110us降至现在的10us左右）。然而，残差仍然显著偏离零。然而，如果您“串行”绘制残差（通过单击“串行”作为x轴），您会注意到存在明显的跳跃。
您可以单击每组点以确定第一组是来自CPSR2后端仪器的所有观察结果（每个文件名以“m”开头），下一组是来自PDFB2仪器（每个文件号以“r”开头）、PDFB3（以“s”开头）和PDFB4（以“t”开头）。由于许多不同的原因，不同仪器之间可能发生相位跳变（参见第XX节）。我们有很多不同的方法可以处理这种跳跃。
这里我们假设这些仪器之间的偏移是未知的，因此我们必须包括这些当前未知偏移的拟合。
首先，我们需要保存当前的工作。按cntr-w用新的二进制参数覆盖参数文件。然后按“q”退出temp2。然后我们可以重新运行pat，但使用-C选项为每个观察打印vap样式参数：
$ pat -f tempo2 -s paas.std -C “backend” *.FTp >! 1713.tim
输出文件现在采用以下格式：
FORMAT 1
m2008-10-25-04:39:00.FTp 3255.999 54764.216177760280701 0.518 pks -backend CPSR2
m2008-11-16-01:09:05.FTp 3255.999 54786.056421279933039 2.000 pks -backend CPSR2
m2009-01-01-00:39:36.FTp 3255.999 54832.049927433528772 1.023 pks -backend CPSR2
…
请注意每行末尾的-backend标志。Tempo2允许用户在每行添加大量标志。我们希望在时间拟合中包括不同后端工具之间的任意跳跃。为了自动执行此操作，我们在1713.par文件中添加：FJUMP-backend。
Tempo2会自动记录存在多少不同的后端工具。
运行：$ tempo2 -gr plk -f 1713.par 1713.tim -colour -backend
重新启动plk插件，并通过选择取决于后端的颜色来突出显示观察结果。删除不好的点，选择后拟合和重新拟合，得到下图。
注意，跳转大小及其不确定性在文本输出中列出：
Jump 1 (-backend PDFB2): -8.9325631660678e-06 2.6246379196405e-06 Y
Jump 2 (-backend PDFB3): 8.8227887429888e-06 2.9199195770003e-06 Y
Jump 3 (-backend PDFB4): 1.2119814026678e-05 2.430901327265e-06 Y
显然，还有一些异常值。我们可以使用鼠标右键删除它们，然后再次单击“重新调整”。我们现在得到了一个改进的模型，给出了以下残差（现在的未加权均方根为1.1us）：
我们仍然发现一些异常值（在图的顶部）。稍后我们将详细讨论异常值。在这里，让我们也删除它们。删除并重新拟合后，您会注意到残差中有一个轻微的向上倾斜。这是由于对脉冲星脉冲频率（F0）的测定稍有不准确造成的。为了适应其他“标准”参数，我们打开了“RAJ”、“DECJ”、F0”和“F1”的拟合并重新拟合。这导致均方根为550ns的定时残差：
为了进一步改进时序模型，我们可以拟合脉冲星的正常运动（PMRA和PMDEC）和视差（PX）。最后，目前我们一直在进行未加权拟合。很明显，残差上的误差条是高度可变的。我们可以按w以使用加权拟合进行切换，然后再次单击“重新拟合”。最后，我们得出以下结论：
其具有243ns的加权rms定时残差。为了保存我们的工作，我们按ctrl-w覆盖参数文件（1713.par）和cntr-s来覆盖到达时间文件（1716.tim）。在获得过于激动并公布结果参数，至少需要检查以下内容：
•贴合度。对于加权拟合，temp2提供了减少的chisq值：
RMS pre-fit residual = 0.243 (us), RMS post-fit residual = 0.243 (us)
Fit Chisq = 98.16 Chisqr/nfree = 98.16/42 = 2.33716 pre/post = 0.999915
这个（chisq/nfree）应该是1。如果大于1，则表明残差比误差条尺寸预测的残差大。
•参数在物理上合理。注意，视差必须大于0，质量必须是正的，并且数值应与早期的估计值一致不确定性。
•所有参数均已显著测量（即值大于不确定性）
•了解参数之间的任何协方差（参见矩阵描述插件）
5.4.2 TEMPO1仿真模式：TDB与TCB
运行上述示例时，您会注意到temp2显示了一条警告消息：
*************************************************
警告：您正在tempo1模拟模式下运行
*************************************************
这是因为目前在psrcat中的计时模型是使用原始节奏软件获得的。
原始软件使用TDB坐标。IAU最近的决议建议使用TCB坐标。TCB坐标下脉冲星参数的测量值略有不同来自TDB。要从TDB转换为TCB，可以使用转换插件：
$ tempo2 -gr transform 1713.par 1713_tcb.par
现在可以正常运行temp2：
$ tempo2 -gr plk -f 1713_tcb.par 1713.tim
这样做的好处包括：
•您的结果以TCB坐标表示
•tempo2运行速度明显加快。
5.4.3记住你做过的事
tempo2的-rement命令行参数附加到本地目录中的一个文件使用的命令行。例如：
$ tempo2 -gr plk -f 1713.par 1713.tim -reminder
随着时间的推移，这将导致一组用于处理数据集的命令。
6详细的PSRCHIVE用法
我们现在更详细地描述如何使用PSRCHIVE软件处理和分析数据-软件包。作为一个例子，我们将利用PSR帕克斯数据档案中的观察结果J1022+1001。不幸的是，我们现在无法使用档案中的预处理数据文件。相反，我们需要利用原始观察结果。这些文件很大，下载可能需要一段时间。
6.1处理具有多个子集成和频道的文件
6.2高级绘图
6.3 RFI移除
6.4校准
6.4.1简单极化校准
6.4.2高级偏振校准
6.4.3通量校准
6.5处理旋转测量变化
6.6清除数据文件
6.7 psrsh的使用
6.8修复已知存档错误
6.9示例处理
7详细的TEMPO2使用
在本节中，我们将描述一些详细的temp2用法。例如，我们使用PPTA数据版本1，可从CSIRO数据档案中获得（见第XX节）。我们注意到脉冲星计时算法不断发展和更新。下面给出的描述将很快变成过时了，用户必须阅读有关脉冲星的最新文献在进行研究之前。关于脉冲星计时的最常见问题是：
•如何确保temp2设置正确（参见第？节）
•如何知道temp2在做什么，以及如何提取拟合的设计矩阵（第XX节）
•在开始处理数据之前，如何“清理”我的数据文件（参见第节？？和第节中的“splug”插件？）
•如何知道要使用哪种二进制模型以及适合哪种参数（见第XX节）
•如何处理定时残差中的噪声（白色和红色）（参见第XX节）
•什么是预测因子和多变量，以及如何使用它们？（见第XX节）
•如何模拟数据集（参见第节？？）
•如何模拟GW的影响以及如何在数据中搜索此类信号（参见第节XX）
•如何制作出版物质量图表（见第XX节）
•如何创建新算法（参见第X节）
7.1设置TEMPO2
Tempo2依赖于一个环境变量：
$temp2
指向包含以下子目录的目录（通常这些目录是ob-当用户下载并安装temp2时获得：
Atmosphere 气氛
Clock 时钟
Earth 世界
Ephemeris 星历表
Observatory 天文台
plugin_data 插件_数据
Plugins 插件
我们在下面描述这些子目录。
7.1.1大气子目录
7.1.2时钟子目录
此目录包含最经常需要更新的文件。脉冲到达时间通常为相对于天文台时钟测量。我们需要将这些到达时间转化为现实地球时间（TT）和从那里到重心时间（例如，重心协调时间，TCB）。一组时钟校正文件执行此转换。基本思想是微不足道的。例如，在帕克斯天文台进行测量。可以从中获得一组时钟校正使用户能够将帕克斯天文台时间刻度转换为UTC（GPS）的天文台（由GPS卫星确定）。另一组时钟校正可用于转换
UTC（GPS）到UTC，从UTC到地球时间，TT（TAI）。
重要提示：脉冲星社区没有时钟校正文件的标准存储库来自各个天文台。Tempo2提供了许多这些文件，但它们可能不定期更新。
时钟文件的格式很简单。它们是纯文本的。第一行采用以下形式
# UTC(PKS) UTC(GPS)
其定义该时钟校正文件从UTC（PKS）校正为UTC（GPS）。其他行以“#”符号开头的行被视为注释行。实际时钟校正采用以下形式：
50844.72917 -0.000000749068
50845.77083 -0.000000747637
50846.81250 -0.000000746650
50847.85417 -0.000000749313
50848.89583 -0.000000747829
50849.93750 -0.000000749571
50850.97917 -0.000000751456
其中第一列给出时钟测量的MJD，第二列给出相应的时钟校正（秒）。在测量之间的一段时间内，temp2自动在最接近的测量之间执行线性插值。如果文件完成很常见
例如：
56226.41146 -0.000000960370
99999.00000 0.000000000000
确保对最后一次观测之后的观测应用“合理合理”的时钟校正时钟校正测量。
要执行的操作：
•结束时的T2警告
•跳转到其他时钟文件
•allInfo标志
•使用循环T更新
•如何知道temp2使用的时钟文件
•如何指定要使用的时钟文件
7.1.3地球子目录
7.1.4星历表子目录
7.1.5天文台子目录
7.1.6插件数据子目录
7.1.7插件子目录
7.2输入文件
7.3不同类型的插件
通过使用插件很容易更新tempo2中的所有主要例程。以下插件类型可用：
图形界面（-gr）：
图形界面完全控制temp2例程。这个temp2代码只是在开始时调用插件例程。因此，插件控制读取在参数文件和到达时间文件中，形成残差，执行拟合并报告后果因此，这样的插件非常通用。通常，插件的作者使用tempo2中的标准例程，因此它们通常具有非常相似的命令行参数（即，“-f”定义输入文件），但这不是要求。命令行参数-h提供有关插件的帮助信息。temp2的一个令人困惑的方面是图形界面插件不需要提供图形界面；这样的插件可以是纯文本的。现有图形界面示例插件包括plk，它提供了处理和研究时序残差的交互式手段，将时序模型参数从TDB转换为TCB，反之亦然spectralModel，允许用户获得残差中红色噪声的频谱模型。
output（-output）：
所有处理完成后，tempo2将调用输出插件。插件只能更改最终结果的输出显示。例如，如果您不像tempo2的默认输出一样，很容易编写一个输出插件来更改输出。当前输出插件使用户能够以通用方式显示脉冲星参数（“一般”），显示拟合参数的协方差矩阵（“矩阵”）或生成LATEXoutput表（“发布”）。
select（-splug）：
“select”插件不应与-select命令行参数混淆这在第？？节中进行了描述？？。选择插件在到达时间和脉冲星之后运行加载参数文件，但在形成残差之前。这些插件提供了过滤不需要的观察的装置。目前唯一的选择插件被称为“ppta”用于帕克斯脉冲星定时阵列数据的初始发布，以在同时使用不同的后端仪器获得的观察结果。拟合（-fitfunc）：temp2最重要的部分之一是对计时进行拟合将模型参数与预拟合时序残差进行比较。temp2拟合算法继续是但目前基于线性最小二乘拟合。用户可能会希望使用自己的拟合例程（例如，执行非线性拟合，或约束特定范围的参数）。这样的更新可以使用fitfunc插件来执行。温度2首先形成预拟合时间残差，然后调用插件执行拟合，然后返回以完成标准temp2后拟合处理。
7.4选择要处理的具体观察结果
要使用以下内容，请创建一个包含以下内容的文件（以下示例中的file.dat）命令。选择基于.tim文件中的标志。这里我们假设您有后端（-be）、信噪比（-snr）和观测时间（-tobs）。temp2具有：
$tempo2 -gr plk -f mypar.par mytim.tim -select file.dat
The file.dat file can have lines like the following:
PASS MJD 50000 52000 (selects all observations within a certain date range)
REJECT MJD 51000 51050 (deletes all observations within a certain date range)
PASS TOAERR 0 5 (only allows observations with ToA uncertainties between 0 and 5us)
REJECT TOAERR 5 10 (delete observations with ToA uncertainties in this range)
REJECT FREQ 0 700 (delete observations with this frequency range – in MHz)
PASS FREQ 700 800 (only use observations with this frequency range)
PASS -be DFB4 (only use observations from the DFB4 backend)
PROCESS SIMUL -be DFB3 DFB4 only 10 (here it only passes points that have simultaneous – within 10 seconds – DFB3 and DFB4 points. The 10 seconds is defined by the last valueon the line)
PROCESS SIMUL -be DFB3 DFB4 toaerr 10 (only passes the simultaneous point with the smallest ToA error)
PROCESS SIMUL -be DFB3 DFB4 1 10 (only passes the DFB3 point)
PROCESS SIMUL -be DFB3 DFB4 2 10 (only passes the DFB4 point)
PROCESS -be DFB3 mjdpass 50000 52000 (only accept DFB3 data within specified MJD range)
PROCESS -be DFB3 reject (delete DFB3 data)
PROCESS -be DFB3 reject 50000 52000 (reject DFB3 data between specified MJD range)
PROCESS -be DFB3 errpass 0 10 (pass DFB3 data with error bars in the given range)
PROCESS -be DFB4 freqpass 1400 1600 (process DFB4 data within given frequency range)
PROCESS -be DFB4 freqreject 1400 1600 (reject DFB4 data within given frequency range)
LOGIC -snr EXIST PASS (select only observations where the -snr flag has been set – all other points are deleted)
LOGIC -snr < 10 REJECT (rejects all observations with a S/N < 10)
LOGIC -tobs > 3000 REJECT (reject all observations with data spans > 3000)
7.5时序模型参数
7.5.1故障拟合
Tempo2允许一个简单的小故障作为时序模型的一部分。这种配合需要初始故障周期和任何衰减项的估计。故障插件可用于检查数据以获得初始参数估计。为了使用故障插件，有必要
定义一组“区域”。这些区域定义的时间间隔至少包含两个（但通常更多）观察。该插件随后将适合脉冲星的脉冲频率（ν），如果需要每个区域的ν。结果存储在磁盘上（默认情况下存储在名为“results.dat”的文件中）以图形方式显示。初始阶段是生成“区域”文件。此ascii文件按列顺序包含：
（1）启动MJD区域的，
（2）区域的结束MJD，
（3）包含相连接解决方案的参数文件的名称，
（4）包含这些点的到达时间文件。
请注意，具有多个参数文件，其中包含不同数据段的相连接解决方案。这文件可以手工创建（或使用简单的脚本），也可以从plk插件获取：
创建区域文件$ tempo2 -gr plk -f mypar.par mytim.tim
按ctrl-r允许用户使用鼠标光标输入区域。鼠标右键完成区域选择并将文件（“regions.dat”）写入磁盘。然后，用户可以再次按ctrl-r添加更多区域。当前删除区域的唯一方法是编辑区域。dat文件。区域。dat文件总是由tempo2软件附加。如果您希望启动一组新的区域，则应为当前文件指定一个不同的文件名。
创建区域。帕克斯射电望远镜Vela观测数据文件；参见Yu等人。(2012). 红色实线表示给定区域的开始，垂直虚线表示特定区域的结束（请注意，区域可能相互重叠）。
如果数据集很长，那么创建区域文件可能需要花费大量时间和精力。我们建议重新命名并备份文件。
运行故障插件
$ tempo2 -gr glitch -f mypar.par mytim.tim -t regions.dat
以下命令行参数可用：
-combine 在一页上组合多个绘图
-fitf1 适合ν和˙ν（默认值仅适合ν）
-font x 将字体大小设置为x
-foot x 将页面的页脚部分设置为x
-g x 将图形设备设置为x
-gt x 将故障周期设置为MJD x（对于多个故障，可以多次使用-gt）
-h 列出插件的帮助信息
-head x 将页面的页眉部分设置为x
-i 使绘图交互（允许缩放等）
-internaltitle 将绘图的标题放在图形中
-loadResults x 不是重新进行拟合，而是从文件“x”加载结果以立即显示
-ngltfntsize x 设置故障事件编号的字体大小
-numberlitch 故障编号
-offset x 设置x刻度轴的时间偏移
-remove 预期见下文
-removeF2 见下文
-p x 绘制“x”绘图类型的图形-见下文（可多次使用）
-t x 指定区域文件的文件名（必填）
-title x 设置绘图的标题
-yscale a b c 将绘图编号“a”的y范围设置为从“b”到“c”
以下打印类型可用（与-p选项一起使用）：
1 ν作为时间的函数
2 ν，去除梯度，并提供相应范围内观测次数的信息区域
3 ˙ν作为时间的函数
4 ν，去除预毛刺梯度
5 ν，去除毛刺后平均值
6 ˙ν去除平均值
7 拟合后时序残差
8 ν，去除平均值
9 如图2所示，但无任何数据信息
使用以下命令：
$ tempo2 -gr glitch -f preglt.par vela.tim -t vela.regions -gt 50369.3 -gt 51559.3 -gt 53193 -gt 53959.9 -offset 49200 -title ”PSR J0835-4510” -yscale 6 -70 70 -fitf1 -p 6 -p 5 -p 4 -combine -font 1.4 -head 0.04 -foot 0.12 -internaltitle -numberglitch -g plot.ps/ps -ngltfntsize 1.4
在帕克斯射电望远镜的Vela观测上运行故障插件；参见Yu等人。(2012).