【摘要】：脈沖星輻射的電磁波在傳播過程中,由于受到星際介質(zhì)的干擾,不同頻率的電磁波經(jīng)過星際介質(zhì)后產(chǎn)生的延遲不同,會(huì)讓所看到的脈沖星輪廓展寬,影響對脈沖星的觀測,所以在進(jìn)行脈沖星觀測通常都要進(jìn)行消色散處理。消色散分為兩種方式,一種是相干消色散,通過軟件處理的方式祛除色散,另一種是非相干消色散,是通過濾波器組延遲信號(hào)的方式祛除色散。相干消色散可以完全祛除色散,但是需要進(jìn)行大量的浮點(diǎn)計(jì)算。隨著A/D采樣芯片工作時(shí)鐘的提高和數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展,可以在更高頻率與帶寬上將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,利用磁盤存儲(chǔ)長時(shí)間的原始數(shù)據(jù),然后再進(jìn)行事后處理是非常困難的,因此迫切需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。本論文的研究內(nèi)容和成果如下：第一,利用軟件實(shí)現(xiàn)了基于CPU的脈沖星觀測系統(tǒng),通過對觀測的mark5B數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、消色散、偏振檢測、折疊數(shù)據(jù)、輸出psrfits文件的處理,可以顯示脈沖星的輪廓圖。第二,在解碼、偏振檢測、折疊采用CUDA多線程技術(shù),對系統(tǒng)消耗時(shí)間最多的相干消色散部分使用了CUDA的傅里葉變換庫cufft。提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率,為實(shí)時(shí)脈沖星觀察系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備了條件。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,利用脈沖星常用數(shù)據(jù)處理軟件psrchive的pazi命令可以查看輸出數(shù)據(jù)的輪廓,在對J0835-4510在1通道2bit采樣帶寬為16MHz,中心頻率為2206MHz下,分別在CPU架構(gòu)和GPU架構(gòu)下處理10秒的Mark5B數(shù)據(jù)得到輪廓圖輪廓基本上是一致的,信噪比可以滿足脈沖星觀測的要求,證明了利用GPU實(shí)時(shí)處理的結(jié)果是符合要求的。第三,然后分析了GPU架構(gòu)下算法的優(yōu)缺點(diǎn),在GPU架構(gòu)下如何選擇合適的線程數(shù),在消色散過程中如何適當(dāng)?shù)母盗⑷~變換點(diǎn)數(shù),通過減少CPU-GPU傳輸時(shí)間,利用CPU-GPU內(nèi)存映射技術(shù)對消耗時(shí)間最多的部分進(jìn)行了優(yōu)化。對存在的問題和未來的工作在文章的最后也進(jìn)行了討論。本文采用GPU架構(gòu),對Mark5B數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、消色散、偏振檢測,折疊等處理,對脈沖星輪廓的折疊采用了tempo2預(yù)報(bào)文件的方式,可以輸出PSRFITS文件格式,還可以顯示脈沖星的輪廓圖。在對脈沖星J0835-4510進(jìn)行觀測,觀測設(shè)置為單通道,2bit采樣,帶寬為16MHz,中心頻率為2206MHz。對以1秒的數(shù)據(jù)8MB的實(shí)時(shí)采樣,可以在0.51秒內(nèi)處理完成,與CPU架構(gòu)的系統(tǒng)相比,相干消色散的效率至少提高了14倍,在解碼,折疊采用CUDA多線程技術(shù)的使用,使整個(gè)系統(tǒng)的效率提高了9倍,為實(shí)時(shí)脈沖星觀測系統(tǒng)準(zhǔn)備了條件。
【圖文】：

昆明理工大學(xué)碩±學(xué)位論文導(dǎo)航技術(shù)的研究也在航空航天領(lǐng)域中占有一席之地。逡逑１N２本論文相關(guān)的脈l栃槍踤,設(shè)備逡逑云南天文臺(tái)４０米望遠(yuǎn)鏡位于云南省昆明市，具有獨(dú)特地理優(yōu)勢，可１＾＞更方便逡逑的觀測的南方天體。因此，一直在天文觀測方向開展研巧工作。２００８年，利用ＶＬＢＩ逡逑終端開展了脈沖星觀測，得到了邋９顆脈沖星的輪廓。２０１１年起，在專用脈沖星終逡逑端觀測下，得到將近９０余顆脈沖星的平均輪廓，已經(jīng)達(dá)到可ＩＵ檢測ＩｍＪ的暗弱脈逡逑沖星，并且初步建立了脈沖星到達(dá)時(shí)間測量系統(tǒng)。逡逑昆明４０米天線位于東經(jīng)１１６±５８０、北紳４０±３３０，海拔高度１９６０米，在地也逡逑坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為（－１２８１１５２．４９８，邋５６４０８６３．９６９，邋２６８２６５３．３４９）。天線為卡塞格逡逑．

４．１．２邋ＣＵＢＡ環(huán)境配置逡逑首先打開瀏覽器，輸入Ｎｖｉｄｉａ官方網(wǎng)址，ｗｗｗ．ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ．ｎｖｉｄｉａ．ｃｏｍ逡逑／ｃｕｄａ－ｔｏｏｌｋｉｔ。選擇你你想要安裝的ｃｕｄａ版本由于實(shí)驗(yàn)是ｃｕｄａ５．０環(huán)境下安裝的，逡逑就選擇下載ｃｕｄａＳ．Ｏ版本的。在選擇下載軟件版本的時(shí)候還要注意是３２位還是６４逡逑位的，如果是３２位的系統(tǒng)就下載３２位版本的。下載的安裝包有３個(gè)文件，分別是逡逑ｃｕｄａＳ．Ｏ安裝軟化ｎｖｉｄａ顯卡驅(qū)動(dòng)程序，還有一些ＣＵＤＡ的應(yīng)用實(shí)例代碼。在安逡逑裝�。镇�(qū)動(dòng)的時(shí)候要看看電腦的系統(tǒng)硬件是否支持度個(gè)ｃｕｄａ的版本，還可Ｗ去逡逑ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｖｉｄｉａ．ｃｎ／Ｄｏｗｎｌｏａｄ／ｉｎｄｅｘ．ａｓｐｘ下載最新的驅(qū)動(dòng)程序，如果安裝的是逡逑ｃｕｄａ５．０，那么在邋ＮＶ陽ＩＡ邋ＣＵＤＡ邋Ｔｏｏｌｋｉｔ邋Ｗ．Ｏ邋Ｒｅｌｅａｓｅ邋Ｎｏ化Ｓ邋中，可邋Ｗ看到：逡逑Ｔｈｅ邋ＣＵＤＡ邋５．０邋ｔｏｏ化ｉｔ邋ａｎｄ邋ｓａｍｐｌｅｓ邋ｒｅｑｕｉｒｅ邋ｔ：ｈｅ邋ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ邋ＣＵＢＡ邋ｄｒｉｖｅｒ邋ｖｅｒｓｉｏｎ邋化邋ｂｅ邋ａｔ逡逑ｌｅａｓｔ邋３０４．５４邋ｏｎ邋Ｌｉｎｕｘ邋ａｎｄ邋ａｔ邋ｌｅａｓｔ邋３０６．９４邋ｏｎ邋Ｗｉｎｄｏｗｓ．逡逑由于我是在Ｕｂｕｎｔｕ系統(tǒng)下安裝的驅(qū)動(dòng)，如果之前已經(jīng)安裝過ｌｉｎｕｘ驅(qū)動(dòng)，，盡量逡逑
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P145.6

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周玲;;基于MATLAB的語音信號(hào)數(shù)字濾波處理[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

2 丁碩;;基于LabVIEW的虛擬數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)[J];鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào);2008年02期

3 方向前,魏平俊;基于DSP的Viterbi譯碼器[J];半導(dǎo)體技術(shù);2005年06期

4 闞鑫;李爭平;;基于FPGA的4QAM調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

5 王永山;石曉梅;趙立臻;田興科;;FIR數(shù)字帶通濾波器的MATLAB設(shè)計(jì)與DSP實(shí)現(xiàn)[J];車輛與動(dòng)力技術(shù);2010年03期

6 史萍;關(guān)于Z域取樣定理和內(nèi)插公式的進(jìn)一步研究[J];北京廣播學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

7 郭興旺,劉穎韜,郭廣平,楊黨綱;脈沖相位法及其在復(fù)合材料無損檢測中的應(yīng)用[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2005年10期

8 余曉明;吳捷;王世聞;張勇;;基于DSP的通用FFT算法在電網(wǎng)諧波檢測中的應(yīng)用[J];北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

9 楊永紅;一種基于Measurement Studio計(jì)算動(dòng)態(tài)信號(hào)1/3倍頻程譜的方法[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年03期

10 王歡;李紅斌;;一種SF_6絕緣結(jié)構(gòu)EVT在線自診斷及應(yīng)用技術(shù)研究[J];變壓器;2010年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 孫實(shí)澤;張學(xué)森;杜春鵬;;基于FPGA可變FIR濾波器組設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[A];全國第一屆嵌入式技術(shù)聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

2 林建英;馬忠志;楊素英;;基于FPGA的便攜式數(shù)字頻譜分析儀設(shè)計(jì)[A];第七屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

3 郝艷妮;田宇;王茜;;基于行波自然頻率的線路單端故障測距[A];中國智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

4 吳燕波;;基于Matlab的FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)[A];中國通信學(xué)會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

5 李進(jìn)軍;王自力;楊智旭;謝興博;;洋山港區(qū)巖石介質(zhì)爆破震動(dòng)參數(shù)試驗(yàn)研究[A];中國民用爆破器材學(xué)會(huì)第六屆年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 易吉良;基于S變換的電能質(zhì)量擾動(dòng)分析[D];湖南大學(xué);2010年

2 覃嶺;無線電偵測中的陣列處理算法研究[D];電子科技大學(xué);2010年

3 孫平;高頻醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];武漢大學(xué);2009年

4 楊科鋒;移變雙基地SAR特性與成像方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

5 胡嘯;基于二階及高階統(tǒng)計(jì)量的數(shù)字接收機(jī)非線性盲辨識(shí)技術(shù)[D];華中科技大學(xué);2011年

6 徐曉東;基于CCSDS IDC星載圖像壓縮算法的FPGA實(shí)現(xiàn)技術(shù)[D];山東大學(xué);2011年

7 王雪松;未來移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

8 韓軍;光學(xué)膜厚寬帶監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

9 高軍哲;多頻渦流無損檢測的干擾抑制和缺陷檢測方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

10 鄧彬;合成孔徑雷達(dá)微動(dòng)目標(biāo)指示（SAR/MMTI）研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王磊;繼電保護(hù)測試儀檢定裝置的研究與實(shí)現(xiàn)[D];南昌航空大學(xué);2010年

2 衡澤超;基于ATT7022B的三相多用戶電能表研究[D];山東科技大學(xué);2010年

3 畢博;隔離四通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器的設(shè)計(jì)與研究[D];山東科技大學(xué);2010年

4 徐坤山;三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器的研究[D];山東科技大學(xué);2010年

5 陳慶華;北斗導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)域自適應(yīng)濾波研究與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 王天寶;數(shù)字調(diào)音系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2010年

7 徐海洋;基于ADSP-BF533的非侵入式高效電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)[D];大連理工大學(xué);2010年

8 吳瓊;礦井電網(wǎng)諧振接地系統(tǒng)單相漏電故障及保護(hù)裝置研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

9 王超;基于DSP的無線閥門泄漏檢測裝置的研究[D];華東理工大學(xué);2011年

10 劉占來;基于ARM的故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)（前端采集和通信系統(tǒng)）[D];北京交通大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2525921