射電數(shù)據(jù)是射電天文觀測的結(jié)果,是進行射電天文學研究的核心基礎(chǔ)。隨著射電設(shè)備和觀測技術(shù)的發(fā)展,新一代射電望遠鏡的涌現(xiàn),射電天文學家獲取天文觀測數(shù)據(jù)的能力得到了空前的加強。射電天文的數(shù)據(jù)已經(jīng)以一種實時、順序、海量和無限的方式到達。如何對觀測數(shù)據(jù)進行實時處理使得射電天文學家面對著前所未有的挑戰(zhàn)。本文針對云南天文臺40米射電望遠鏡脈沖星數(shù)字終端以及中國新一代厘米-分米波綜合孔徑望遠鏡即明安圖射電頻譜日像儀(MingantU SpEctral Radioheliograph,MUSER)的實時數(shù)據(jù)處理面臨的問題開展研究,具體工作說明如下:(1)實時數(shù)據(jù)采集是天文數(shù)據(jù)實時處理流水線的起點,本研究分析了當前射電天文數(shù)據(jù)流傳輸?shù)奶攸c,針對傳統(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)已成功應用于云臺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)異的浮點運算性能和較好的性價比,天文海量數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)處理除...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：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色散引起的信號展寬處理去除不同頻率上的延遲，對齊信號的這個過程稱為中重要的課題之一就是如何對觀測信號進行消色散。散的方法主要分為兩種：非相干消色散和相干消色散。非擇一個時間／相位起點作為基準點，將子通道（帶寬）對齊到同一相位，最....

圖2.4基于異構(gòu)平臺的脈沖星觀測系統(tǒng)

peNationalFacility）引進的PDFB（PulsarDigitalFilterBank）系統(tǒng)，國國家射電天文臺引進的DIBAS（DigitalBackendSystem)系統(tǒng)，我國沖星觀測后端設(shè)備的研發(fā)主要集中于非相干消色散觀測模式，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)計是專門為執(zhí)行復雜的數(shù)學和幾何計算。這種復雜的計算是圖像渲染所必需的，最初設(shè)計GPU的目也正是負責圖像渲染。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)計是專的數(shù)學和幾何計算。這種復雜的計算是圖像渲染所必需的，最初也正是負責圖像渲染。隨著GPU的不斷發(fā)展，擁有強大計算能發(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，在并行計算和浮點計算等....

本文編號：3972149