射電數(shù)據(jù)是射電天文觀測(cè)的結(jié)果,是進(jìn)行射電天文學(xué)研究的核心基礎(chǔ)。隨著射電設(shè)備和觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展,新一代射電望遠(yuǎn)鏡的涌現(xiàn),射電天文學(xué)家獲取天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的能力得到了空前的加強(qiáng)。射電天文的數(shù)據(jù)已經(jīng)以一種實(shí)時(shí)、順序、海量和無限的方式到達(dá)。如何對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理使得射電天文學(xué)家面對(duì)著前所未有的挑戰(zhàn)。本文針對(duì)云南天文臺(tái)40米射電望遠(yuǎn)鏡脈沖星數(shù)字終端以及中國(guó)新一代厘米-分米波綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡即明安圖射電頻譜日像儀(MingantU SpEctral Radioheliograph,MUSER)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理面臨的問題開展研究,具體工作說明如下:(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集是天文數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理流水線的起點(diǎn),本研究分析了當(dāng)前射電天文數(shù)據(jù)流傳輸?shù)奶攸c(diǎn),針對(duì)傳統(tǒng)Linux操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧性能較低的問題,采用以內(nèi)核旁路、零拷貝的用戶態(tài)空間網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù),實(shí)現(xiàn)了萬兆以太網(wǎng)絡(luò)下線速的無丟失的數(shù)據(jù)采集。該技術(shù)已成功應(yīng)用于云臺(tái)40米脈沖星的數(shù)字后端的數(shù)據(jù)采集。(2)近年來,圖像處理單元(Graphics Processing Unit,GPU)技術(shù)得到了快速的發(fā)展,由于優(yōu)異的浮點(diǎn)運(yùn)算性能和較好的性價(jià)比,天文海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理除...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖2.2非相干消色散原理

第2章現(xiàn)代射電天文數(shù)據(jù)處理相關(guān)研究圖2.1色散引起的信號(hào)展寬處理去除不同頻率上的延遲，對(duì)齊信號(hào)的這個(gè)過程稱為中重要的課題之一就是如何對(duì)觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行消色散。散的方法主要分為兩種：非相干消色散和相干消色散。非擇一個(gè)時(shí)間／相位起點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，將子通道（帶寬）對(duì)齊到同一相位，最....

圖2.4基于異構(gòu)平臺(tái)的脈沖星觀測(cè)系統(tǒng)

peNationalFacility）引進(jìn)的PDFB（PulsarDigitalFilterBank）系統(tǒng)，國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)引進(jìn)的DIBAS（DigitalBackendSystem)系統(tǒng)，我國(guó)沖星觀測(cè)后端設(shè)備的研發(fā)主要集中于非相干消色散觀測(cè)模式，并取得了一果....

圖2.5傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧與內(nèi)核旁路

圖2.5傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧與內(nèi)核旁路2.5.2GPU與CUDA圖像處理單元GPU與中央處理器CPU類似，只不過GPU的設(shè)計(jì)是專門為執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)和幾何計(jì)算。這種復(fù)雜的計(jì)算是圖像渲染所必需的，最初設(shè)計(jì)GPU的目也正是負(fù)責(zé)圖像渲染。隨著GPU的不斷發(fā)展，擁有....

圖2.6CPU與GPU硬件構(gòu)造

處理單元GPU與中央處理器CPU類似，只不過GPU的設(shè)計(jì)是專的數(shù)學(xué)和幾何計(jì)算。這種復(fù)雜的計(jì)算是圖像渲染所必需的，最初也正是負(fù)責(zé)圖像渲染。隨著GPU的不斷發(fā)展，擁有強(qiáng)大計(jì)算能發(fā)展成為高度并行化和多線程的多核處理器。這意味著，GPU已圖像渲染，在并行計(jì)算和浮點(diǎn)計(jì)算等....

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