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脉冲星数字终端技术综述
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作者 张海龙 张萌 +12 位作者 聂俊 提努尔 朱艳 王博群 王万琼 王杰 冶鑫晨 李嘉 裴鑫 李健 王娜 姜鹏 朱岩 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第9期15-28,共14页
脉冲星数字终端是脉冲星观测和搜寻的重要设备,可实现模拟信号的数字化及脉冲星信号处理.随着脉冲星研究的不断深入和数字技术的迅速发展,对脉冲星数字终端的性能要求也在不断提高,需要在更宽带宽、更高的时间分辨率与更高的频率分辨率... 脉冲星数字终端是脉冲星观测和搜寻的重要设备,可实现模拟信号的数字化及脉冲星信号处理.随着脉冲星研究的不断深入和数字技术的迅速发展,对脉冲星数字终端的性能要求也在不断提高,需要在更宽带宽、更高的时间分辨率与更高的频率分辨率下进行高速采样、实时分析与处理.本文以国内外主要脉冲星观测射电望远镜为基础,回顾了脉冲星终端的发展历史,综述了目前主流大口径射电望远镜脉冲星数字终端的现状.在调研和分析已有和正在研制的脉冲星数字终端的基础上,构思和讨论了采用开放RFSoC平台+GPU集群为基础的QTT终端系统的设计方案和研制思路. 展开更多
关键词 脉冲星 数字终端 射电望远镜 RFSoC GPU
新疆天文台天文观测数据传输日志系统设计与实现 预览
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作者 朱艳 张海龙 +5 位作者 冶鑫晨 王杰 王万琼 提努尔 李嘉 张萌 《天文研究与技术》 CSCD 2019年第2期194-203,共10页
新疆天文台望远镜产生的观测数据通过数据专线传输到新疆天文台本部数据中心进行长期存储。采用rsync进行数据传输,传输过程中没有详细的日志记录信息,无法对传输情况进行统计分析。通过调研新疆天文台数据传输的需求,设计并开发了新疆... 新疆天文台望远镜产生的观测数据通过数据专线传输到新疆天文台本部数据中心进行长期存储。采用rsync进行数据传输,传输过程中没有详细的日志记录信息,无法对传输情况进行统计分析。通过调研新疆天文台数据传输的需求,设计并开发了新疆天文台观测数据传输日志系统。系统以新疆天文台南山站、奇台站的数据存储服务器和新疆天文台本部长期存储为基础,设计了日志系统的整体架构,实现了数据传输过程的日志记录。系统基于shell多线程技术及Qt框架,开发了后台服务程序及日志系统软件界面,实现了日志分析、统计备份与数据传输的可视化页面。 展开更多
关键词 日志 数据传输 数据库 可视化
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基于图形处理器的高速中值滤波算法
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作者 提努尔 张海龙 +3 位作者 王杰 王娜 冶鑫晨 王万琼 《吉林大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期979-985,共7页
针对中央处理器(CPU)平台中值滤波算法在实际应用中运算速率低且实时信号处理性能较差的问题,提出了一种基于图形处理器(GPU)的并行高速中值滤波算法。该算法采用统一计算设备架构(CUDA)并行架构对大规模数据处理进行了优化,从而有效提... 针对中央处理器(CPU)平台中值滤波算法在实际应用中运算速率低且实时信号处理性能较差的问题,提出了一种基于图形处理器(GPU)的并行高速中值滤波算法。该算法采用统一计算设备架构(CUDA)并行架构对大规模数据处理进行了优化,从而有效提高了中值滤波算法的计算效率,实现了中值滤波的实时数据处理。通过构建GPU可任意伸缩的动态数组、优化多维索引的线性化方法解决了GPU动态显存空间分配问题。仿真试验结果表明:基于TITAN X GPU的5×5中值滤波,对4096像素×4096像素的图像处理计算速度比CPU平台提高了438倍。在同等计算规模条件下GPU高速中值滤波算法可大大提高计算性能。 展开更多
关键词 信息处理技术 信号处理 中值滤波 统一计算设备架构 图形处理器 并行算法
新疆天文台Taurus高性能计算系统 预览 被引量:2
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作者 张海龙 冶鑫晨 +7 位作者 王杰 聂俊 陈龙飞 提努尔 崔辰州 李长华 朱艳 张萌 《天文研究与技术》 CSCD 2018年第3期332-339,共8页
新疆天文台Taurus高性能计算系统由1个登陆节点、16个计算节点、2个I/O节点、100TB高速存储组成。其中央处理器理论双精浮点计算能力6.7584Tflops,通过Linpack测试实际峰值为6.289Tflops,可提供计算能力为理论值的93.06%;图形处理器理... 新疆天文台Taurus高性能计算系统由1个登陆节点、16个计算节点、2个I/O节点、100TB高速存储组成。其中央处理器理论双精浮点计算能力6.7584Tflops,通过Linpack测试实际峰值为6.289Tflops,可提供计算能力为理论值的93.06%;图形处理器理论计算能力18.72Tflops,实际测试计算峰值为14.882Tflops,计算效率为理论值的79.5%。系统计算与存储节点均采用56GbInfiniband交换互连,通过IOZone测试存储系统,单节点写速度可达460MB/s,多节点写速度可达800MB/s。系统已在多相滤波及消干扰图形处理器算法加速、蒙特卡罗模拟等领域得到了应用。 展开更多
关键词 HPC LUSTRE IOZone
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新疆天文台NSRT观测数据存储系统 预览 被引量:3
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作者 张海龙 朱艳 +8 位作者 聂俊 袁建平 吴刚 刘俊 王杰 王万琼 冶鑫晨 提努尔 张萌 《天文研究与技术》 CSCD 2018年第2期181-187,共7页
新疆天文台南山26 m射电望远镜经过多年观测积累了大量的科学数据。针对26 m射电望远镜天文观测数据的在线存储与备份问题,建设了远程、异地、容灾备份系统,在新疆天文台本部及南山观测站分别建设了可独立运行的存储系统,实现了两套存... 新疆天文台南山26 m射电望远镜经过多年观测积累了大量的科学数据。针对26 m射电望远镜天文观测数据的在线存储与备份问题,建设了远程、异地、容灾备份系统,在新疆天文台本部及南山观测站分别建设了可独立运行的存储系统,实现了两套存储系统间的远程、异地数据实时容灾备份。以基于对象的存储技术Lustre为基础实现了存储系统,并对存储的读写性能进行了详细测试。建设的容灾备份系统有效解决了新疆天文台观测数据及次生数据的在线存储与数据安全问题。 展开更多
关键词 观测数据 存储 备份 虚拟天文台 数据安全
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天文数据索引技术综述 被引量:1
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作者 张海龙 冶鑫晨 +4 位作者 赵青 王杰 王万琼 提努尔 李慧娟 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2017年第5期42-54,共13页
信息技术、制造技术的蓬勃发展为提高射电望远镜灵敏度和分辨率奠定了基础.随着观测设备接收面积的增大及多功能数字终端技术的发展,天文观测设备的数据收集能力也得到了大幅提升,天文数据已经进入了PB量级时代.然而海量的观测数据并非... 信息技术、制造技术的蓬勃发展为提高射电望远镜灵敏度和分辨率奠定了基础.随着观测设备接收面积的增大及多功能数字终端技术的发展,天文观测设备的数据收集能力也得到了大幅提升,天文数据已经进入了PB量级时代.然而海量的观测数据并非全部实现了全世界范围的开放共享.部分新投入或正在建设中的大型天文观测设备在设计过程中并没有充分考虑到数据管理问题;已有的观测数据采用离线存储在磁盘或磁带上没能实现数字化:发表的文章所用到的数据没有进行有效归档,使他人无法重复数据处理;部分国家或地区的网络限制使科研人员无法在线获取归档数据.本文以目前主流的单天线和阵列射电望远镜为基础,综述各观测设备现状及数据管理相关情况.以虚拟天文台相关协议标准为依据介绍如何通过最新的虚拟天文台(Virtual Observatory,VO)技术实现数据发布及无缝透明的资源连接与访问.分析了目前常用的索引技术B-Tree,R-Tree,HTM,HEALPix,Q3C的特点,最后给出针对新疆奇台110 m射电望远镜数据管理方面可选择的关键技术. 展开更多
关键词 天文数据 索引 虚拟天文台 射电望远镜
新疆天文台数据中心建设与应用 预览 被引量:3
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作者 张海龙 王杰 +4 位作者 王万琼 聂俊 冶鑫晨 朱艳 提努尔 《天文研究与技术》 CSCD 2017年第1期94-102,共9页
经过多年观测,新疆天文台积累了大量珍贵的观测数据。如何高效管理快速增长的海量观测数据,如何实现全波段观测数据的融合及未来更大口径望远镜产生的海量数据归档与发布是目前新疆天文台急需解决的问题。新疆天文台数据中心面向天文... 经过多年观测,新疆天文台积累了大量珍贵的观测数据。如何高效管理快速增长的海量观测数据,如何实现全波段观测数据的融合及未来更大口径望远镜产生的海量数据归档与发布是目前新疆天文台急需解决的问题。新疆天文台数据中心面向天文学科研需求提供天文科学数据服务和基础设施,由新疆天文台计算机技术室负责运行与维护。数据中心以最新的虚拟天文台相关标准为基础建设,基本服务包括:为天文观测项目提供数据保存、管理和发布服务;为有价值的天文科学数据及二次处理后的数据提供长期保存和访问服务;为用户提供科学数据归档与发布服务及相关技术支持。数据资源主要有:新疆天文台25m射电望远镜的脉冲星观测数据;活动星系核观测数据以及分子谱线观测数据。提供的数据服务有:PPMXL星表锥形检索;海量星表数据在线交叉认证;统一内容描述符信息查询等服务。主要介绍新疆天文台数据中心建设及其提供的服务,如何使用已发布的服务在线检索数据及利用标准虚拟天文台工具实现数据操作。 展开更多
关键词 数据中心 虚拟天文台 数据发布 检索
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基于CUDA的射电天文多相滤波器组设计 预览 被引量:3
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作者 提努尔 张海龙 王杰 《天文研究与技术》 CSCD 2017年第1期117-123,共7页
采用图形处理器和最新的通用并行计算架构设计了射电天文多相滤波器组,并对其性能指标进行了测试和分析。利用图形处理器强大的浮点数计算和高效并行执行能力实现了多相滤波器、快速傅里叶变换算法加速,改善了多相滤波器组算法的执行... 采用图形处理器和最新的通用并行计算架构设计了射电天文多相滤波器组,并对其性能指标进行了测试和分析。利用图形处理器强大的浮点数计算和高效并行执行能力实现了多相滤波器、快速傅里叶变换算法加速,改善了多相滤波器组算法的执行效率。实验结果表明,设计的多相滤波器组具有一定的灵活性和可扩展性,能够实现射电信号的高速滤波及信道化,可有效提高射电望远镜数字终端算法的并行数据处理能力和计算效率。 展开更多
关键词 CUDA 图形处理器 多相滤波器组 并行数据处理
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天文数据检索与发布综述 预览 被引量:3
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作者 张海龙 冶鑫晨 +18 位作者 李慧娟 王杰 王万琼 提努尔 聂俊 崔辰州 刘梁 谌俊毅 陈肖 薛岩松 何勃亮 李长华 赵青 肖健 樊东卫 曹子皇 李珊珊 米琳莹 杨哲睿 《天文研究与技术》 CSCD 2017年第2期212-228,共17页
海量观测数据及次生数据的高效存储与检索,天文大数据的快速及时处理,加速天文学研究的科学产出等问题,已成为天文观测和天文研究迫切需要解决的难题。以信息技术为支撑的天文大数据的高效分析和处理,帮助天文学家重新审视和了解宇宙。... 海量观测数据及次生数据的高效存储与检索,天文大数据的快速及时处理,加速天文学研究的科学产出等问题,已成为天文观测和天文研究迫切需要解决的难题。以信息技术为支撑的天文大数据的高效分析和处理,帮助天文学家重新审视和了解宇宙。虚拟天文台的出现为全球范围内研究资源的无缝透明连接提供了协议、标准,以协议为基础规范了天文数据的发布与检索方式。以国内外现有的观测设备为基础,综述目前主流天文机构的数据发布与检索相关情况。 展开更多
关键词 观测数据 数据中心 虚拟天文台 数据归档 数据发布
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面向天文领域的本体设计与实现初探 预览
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作者 王杰 张海龙 +1 位作者 艾力·玉苏甫 提努尔 《天文研究与技术》 CSCD 2016年第4期506-513,共8页
针对天文领域的实际情况,提出了一套面向天文领域的本体构建方法。通过确定核心类,建立了类的层次结构,定义类的属性,创建实例以及对领域本体进行建模的过程,完成了天文领域本体的初步设计。采用开源的protégé本体编辑软件构... 针对天文领域的实际情况,提出了一套面向天文领域的本体构建方法。通过确定核心类,建立了类的层次结构,定义类的属性,创建实例以及对领域本体进行建模的过程,完成了天文领域本体的初步设计。采用开源的protégé本体编辑软件构建了天文领域本体模型,详细说明了天文领域本体构建的全过程并描述了类、类的属性及类与类之间关系的定义,为天文领域的应用积累经验。 展开更多
关键词 领域本体 天文信息学 本体构建 SKE PROTÉGÉ
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一种无需测距的无线传感器网络定位算法研究 预览 被引量:4
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作者 提努尔 陈曙 《电子器件》 CAS 北大核心 2013年第4期527-530,共4页
定位信息是在无线传感器网络许多应用中不可缺少的,并且越来越重要。DV-Hop是一种典型的无需测距的定位算法。通过对DV-Hop算法的理论分析,找出其产生误差的主要原因,提出了一种改进的DV-Hop定位算法。增加锚节点数量及减少每条平均距... 定位信息是在无线传感器网络许多应用中不可缺少的,并且越来越重要。DV-Hop是一种典型的无需测距的定位算法。通过对DV-Hop算法的理论分析,找出其产生误差的主要原因,提出了一种改进的DV-Hop定位算法。增加锚节点数量及减少每条平均距离误差,有效提高节点定位精度。不用额外的硬件支持能够得到更接近实际位置的估算位置。仿真结果表明,提出的改进算法性能比原来的算法显著提升。 展开更多
关键词 无线传感器网络 DV-HOP算法 锚节点数量 每条平均距离 定位精度
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