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1. chinaXiv:201812.00155 [pdf]

基于独立成分分析的射频干扰信号消除方法

戴伟 ; 尚振宏 ; 徐永华 ; 刘辉 ; 杨亚光 ; 强振平
分类: 天文学 >> 天文学

射电天文已成为人类研究宇宙的重要途径。但随着人类生产、生活的发展,射 频干扰信号对射电天文观测的影响越来越严重,观测数据的好坏关系到科学成果的质量甚至 结论的真伪。目前广泛采用基于阈值判断射频干扰,对干扰信号直接舍弃部分观测数据的方 法。此类方法存在阈值确定困难、观测带宽和时间被缩减等问题。本文针对脉冲星观测射电 信号中,各干扰信号及射电信号统计独立以及呈现出的非高斯性,利用独立成分分析对混合 信号进行分解;并根据观测信号中脉冲星信号和干扰信号的分布特点,识别脉冲星信号,实 现干扰信号消除。使用该方法对云南天文台40米射电望远镜接收到的脉冲星观测信号进行独 立成分分析,分解出独立的RFI信号和脉冲星信号,消除射频干扰信号。本文方法在干扰信 号消除、射电信号保留及信噪比方面均取得良好效果。

提交时间: 2018-12-19 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量600下载量45 评论 0

2. chinaXiv:201812.00018 [pdf]

宽视场成像网格化算法中w-plane最优经验值研究

于晓雨; 邓辉; 梅盈; 卫守林; 石聪明; 王威; 戴伟; 王锋
分类:

射电干涉阵列宽视场成像网格化处理过程中必须考虑w项的影响。w-projection和w-stacking是两个重要的宽视场成像网格化处理算法, w-plane参数是算法中影响计算速度和成图质量的一个重要因素。本文研究了w-projection和w-stacking两种网格化算法,利用SKA1低频阵台站数据和ASKAP软件包进行模拟观测,对两种算法在不同w-plane参数取值情况下的成图速度和成图质量进行了定量分析对比。结果进一步表明w-plane是性能改善的重要参数,针对w-projection算法来说,w-plane取值应比一般给定的经验值要大才能较好的得到成像效果。w-stacking算法虽然有很大的速度优势,但算法实现中w-plane的影响更为显著,论文给出了推荐的w-plane取值。本文工作是大视场成像算法的基础研究工作,对未来SKA科学数据处理中的管线设计有较好的参考价值。

提交时间: 2018-12-04 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量652下载量78 评论 0

3. chinaXiv:201812.00021 [pdf]

宽视场成像网格化算法中w-plane最优经验值研究

于晓雨; 邓辉; 梅盈; 卫守林; 石聪明; 王威; 戴伟; 王锋
分类:

射电干涉阵列宽视场成像网格化处理过程中必须考虑w项的影响。w-projection和w-stacking是两个重要的宽视场成像网格化处理算法, w-plane参数是算法中影响计算速度和成图质量的一个重要因素。本文研究了w-projection和w-stacking两种网格化算法,利用SKA1低频阵台站数据和ASKAP软件包进行模拟观测,对两种算法在不同w-plane参数取值情况下的成图速度和成图质量进行了定量分析对比。结果进一步表明w-plane是性能改善的重要参数,针对w-projection算法来说,w-plane取值应比一般给定的经验值要大才能较好的得到成像效果。w-stacking算法虽然有很大的速度优势,但算法实现中w-plane的影响更为显著,论文给出了推荐的w-plane取值。本文工作是大视场成像算法的基础研究工作,对未来SKA科学数据处理中的管线设计有较好的参考价值。

提交时间: 2018-12-04 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量22下载量12 评论 0

4. chinaXiv:201812.00020 [pdf]

基于ZeroMQ的观测控制系统底层通信架构分析与测试

钱进; 邓辉; 梅盈; 石聪明; 卫守林; 戴伟; 王锋
分类:

观测控制系统(Observation Control System,OCS)是当前的一个研究热点,底层通信是OCS架构中重要的一个环节。但传统的OCS中一般采用裸套接技术实现,缺少统一的传输控制机制,在密集数据通信时经常存在延迟影响实时控制的需要; 同时缺少广播与组播机制,限制了OCS系统的设计。本文针对OCS的要求,系统研究分析了基于ZeroMQ不同通信模型及所对应的天文控制模式,对不同的通信控制架构可用性进行了分析。在此基础上通过实验对相应的通信模型进行了测试,验证其在天文仪器分布控制中的可用性。测试结果进一步说明ZeroMQ构建OCS的底层通信架构是可行的,能够满足OCS对设备的各种控制需求。

提交时间: 2018-12-04 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量128下载量64 评论 0

5. chinaXiv:201812.00024 [pdf]

宽视场成像网格化算法中w-plane最优经验值研究

于晓雨; 邓辉; 梅盈; 卫守林; 石聪明; 王威; 戴伟; 王锋
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射电干涉阵列宽视场成像网格化处理过程中必须考虑w项的影响。w-projection和w-stacking是两个重要的宽视场成像网格化处理算法, w-plane参数是算法中影响计算速度和成图质量的一个重要因素。本文研究了w-projection和w-stacking两种网格化算法,利用SKA1低频阵台站数据和ASKAP软件包进行模拟观测,对两种算法在不同w-plane参数取值情况下的成图速度和成图质量进行了定量分析对比。结果进一步表明w-plane是性能改善的重要参数,针对w-projection算法来说,w-plane取值应比一般给定的经验值要大才能较好的得到成像效果。w-stacking算法虽然有很大的速度优势,但算法实现中w-plane的影响更为显著,论文给出了推荐的w-plane取值。本文工作是大视场成像算法的基础研究工作,对未来SKA科学数据处理中的管线设计有较好的参考价值。

提交时间: 2018-12-04 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量22下载量12 评论 0

6. chinaXiv:201812.00023 [pdf]

基于ZeroMQ的观测控制系统底层通信架构分析与测试

钱进; 邓辉; 梅盈; 石聪明; 卫守林; 戴伟; 王锋
分类:

观测控制系统(Observation Control System,OCS)是当前的一个研究热点,底层通信是OCS架构中重要的一个环节。但传统的OCS中一般采用裸套接技术实现,缺少统一的传输控制机制,在密集数据通信时经常存在延迟影响实时控制的需要; 同时缺少广播与组播机制,限制了OCS系统的设计。本文针对OCS的要求,系统研究分析了基于ZeroMQ不同通信模型及所对应的天文控制模式,对不同的通信控制架构可用性进行了分析。在此基础上通过实验对相应的通信模型进行了测试,验证其在天文仪器分布控制中的可用性。测试结果进一步说明ZeroMQ构建OCS的底层通信架构是可行的,能够满足OCS对设备的各种控制需求。

提交时间: 2018-12-04 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量28下载量12 评论 0

7. chinaXiv:201812.00026 [pdf]

基于ZeroMQ的观测控制系统底层通信架构分析与测试

钱进; 邓辉; 梅盈; 石聪明; 卫守林; 戴伟; 王锋
分类:

观测控制系统(Observation Control System,OCS)是当前的一个研究热点,底层通信是OCS架构中重要的一个环节。但传统的OCS中一般采用裸套接技术实现,缺少统一的传输控制机制,在密集数据通信时经常存在延迟影响实时控制的需要; 同时缺少广播与组播机制,限制了OCS系统的设计。本文针对OCS的要求,系统研究分析了基于ZeroMQ不同通信模型及所对应的天文控制模式,对不同的通信控制架构可用性进行了分析。在此基础上通过实验对相应的通信模型进行了测试,验证其在天文仪器分布控制中的可用性。测试结果进一步说明ZeroMQ构建OCS的底层通信架构是可行的,能够满足OCS对设备的各种控制需求。

提交时间: 2018-12-04 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量25下载量18 评论 0

8. chinaXiv:201812.00001 [pdf]

基于容器技术的天文应用软件自动部署方法

姚坤 ; 戴伟 ; 杨秋萍 ; 梅盈 ; 石聪明 ; 王锋
分类: 天文学 >> 天文学

平方公里阵望远镜(SKA)即将开始建设,各子工作包也将进入关键设计评估阶段。 基于云与容器技术是当前 SKA 科学数据处理器(SDP)未来可能采用的平台技术。本文针对 SDP 超大规模海量数据处理中所面临的天文应用软件快速部署、运行与实测要求,充分考虑 了天文应用软件运行环境复杂,云计算环境下超大规模计算集群部署困难等问题,系统研究 并给出了一种使用 Docker 技术的天文应用软件通用自动部署方法,论文以目前较为常用的 可见度函数校准软件 SAGECaL 为例,首先分析了 SAGECaL 的相关特性和分布式部署方面存在的困难,进而给出了基于 Docker 容器技术的 SAGECaL 分布式集群的自动部署方法。实验结果表明,本文所提出的自动部署方法极大地提高了 SAGECaL 分布式集群的部署效率,满足了项目组承担 SKA-SDP 相关测试工作中所需要的基础平台部署与切换等需求。同时,本工作也为其它天文软件在云端的快速部署与执行提供了有益的思路。

提交时间: 2018-12-03 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量165下载量72 评论 0

9. chinaXiv:201809.00154 [pdf]

基于NGAS的多点观测数据存储与同步方法

石聪明; 邓辉; 戴伟; 卫守林; 王锋
分类: 天文学 >> 天文学

平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)望远镜建成后将会具有超高的灵敏度、超快的巡天速度以及宽视场,进而产生超海量的观测数据。在SKA天文台与各国区域数据中心间的海量数据同步/传输是当前SKA建设中的一个难点。SKA先导项目使用的下一代归档存储系统(Next Generation Archive System, NGAS)在应用测试中存在效率低下,性能不足等问题。本文提出了一种基于ZeroMQ的数据存储与同步方法,通过采用更加高效的异步消息机制实现同步传输数据,回避了NGAS原有的采用HTTP协议的局限。实验结果表明新方法在平均数据归档存储效率方面比NGAS原有方法快了将近40倍,能够基本满足10GB带宽的全速传输需要,取得了较好的使用效果。

提交时间: 2018-09-11 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量1447下载量245 评论 0

10. chinaXiv:201806.00280 [pdf]

基于OpenCL的射电干涉阵成像gridding算法实现

冯勇1;王锋1,2,3;邓辉1,2;卫守林1;梅盈1,2,3;戴伟1,3;石聪明1
分类: 天文学 >> 天文仪器与技术

天文软件开发与应用中迫切需要在单机环境下进行高性能的科学数据处理工作,由于机器配置不同,采用传统的CUDA+GPU技术存在明显的局限,不利于天文软件的快速移植和无缝运行。针对明安图频谱射电日像仪(MingantU SpEctral Radioheliograph,MUSER)数据处理中的网格化(Gridding)算法,采用并行计算OpenCL技术进行多线程编程实现。实验结果表明,基于OpenCL实现的gridding算法不仅能够在多种GPU上运行,而且能够在纯CPU上运行。当选择在GPU上执行时,算法的执行效率与基于CUDA实现的gridding算法执行效率大致相当,但算法不局限于NVIDIA GPU,解决了算法对CUDA+GPU的依赖;同时算法也能在纯CPU上较快速地执行,适用于单机模式下进行天文软件的开发和测试,也便于天文软件的应用与推广。

提交时间: 2018-06-22 来自合作期刊:《天文研究与技术》 点击量1129下载量345 评论 0

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