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应用于射电天文的高效实时管道数据流传输与处理技术: 2021年; 针对超宽带及多波束接收系统海量天文信号实时高效传输与处理问题,对基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)+图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)的主流终端设备软件系统进行了测试分析。超宽带接收设备要求终端系统软件能够在更宽带宽、更高时间分辨率和频率分辨率的条件下,实现数据流实时传输与处理。结合大口径射电观测设备未来发展的方向,提出了利用高速并行环形缓冲区实现数据流缓存,基于图形处理器集群实现数据流实时处理,基于BeeGFS实现分布式并行数据存储,模块化构建射电天文信号传输管道软件的设计思路。; 张萌张海龙张海龙李健王杰王万琼李健王博群王万琼; 关键词：射电天文

新疆天文台NSRT观测数据存储系统被引量：5: 2018年; 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。; 张海龙朱艳聂俊聂俊袁建平吴刚刘俊王杰王万琼托乎提努尔托乎提努尔; 关键词：观测数据备份虚拟天文台数据安全

天文数据索引技术综述被引量：2: 2017年; 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.; 张海龙冶鑫晨赵青王杰王万琼托乎提努尔李慧娟; 关键词：索引虚拟天文台射电望远镜

基于模板的瞬时RFI特征识别算法初探: 2022年; 瞬时射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)信号是最难以识别并消除的一类干扰。针对射电天文观测过程中遇到瞬时射频干扰问题,提出一种基于射频干扰信号峰值的特征提取方法,利用该方法生成射频干扰信号的特征模板,并基于动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)算法和打分策略设计特征识别算法,实现了射频干扰信号识别以及分类功能,利用ARRL官网(http://www.arrl.org/sounds-of-rfi)提供的射频干扰数据完成了特征模板的交叉验证对比。测试结果显示,射频干扰特征模板与同类别射频干扰相似度高,表明该算法能够对射频干扰进行识别和分类。该算法为瞬时射频干扰的特征提取以及识别提供了一种新思路。; 张亚州张海龙张萌张萌冶鑫晨王杰李嘉杜旭; 关键词：射频干扰特征提取

新疆天文台天文观测数据传输日志系统设计与实现: 2019年; 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。; 朱艳张海龙张海龙王杰王杰王万琼托乎提努尔李嘉; 关键词：日志数据传输可视化

RFI抑制技术在射电天文中的应用: 2022年; 针对射电天文观测过程中的射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)问题,详细分析了国内外台站射频干扰抑制策略。根据各天文台站实际观测过程中遇到的射频干扰问题,分别从主动预防阶段、预相关阶段、后相关阶段、机器学习和深度学习等方面研究了射频干扰的预防策略和抑制方法。详细分析了主动预防阶段可采取的方法,预相关阶段的自适应滤波和空间滤波方法,后相关阶段的VarThreshold, SumThreshold和奇异值分解等方法。探讨了基于机器学习的主成分分析、支持向量机、全卷积神经网络、卷积神经网络、U-Net等相关技术和方法在射频干扰信号处理方面的应用。; 张海龙张亚州王杰王杰王万琼李嘉王万琼李嘉; 关键词：射频干扰滤波阈值法

110米射电望远镜项目信息技术挑战被引量：1: 2018年; QTT将建设为口径110米的全可动格里高利型抛物面射电望远镜,工作频率为150 MHz–115GHz。QTT将配备PAF与多波束接收系统,相较传统单波束观测将产生数百倍甚至数千倍的数据量,海量的天文观测数据采样、传输、预处理、归档、备份与发布等多方面均面临巨大的技术挑战。; 张海龙裴鑫聂俊王娜王杰王万琼; 关键词：射电望远镜数字终端

基于MPI和Taurus高性能计算系统的Jacobi并行迭代算法被引量：3: 2019年; 针对Jacobi迭代的海量计算问题,设计了大规模并行计算算法。通过非阻塞通信函数替代阻塞通信函数、采用虚拟进程拓扑方式改进数据的区块划分,并利用高性能集群系统多计算节点协同处理对Jacobi并行迭代进行了尝试。实现了基于MPI的C语言串行与并行算法,利用Taurus HPC分别对串行、并行,单节点、多节点并行算法进行了系统测试。测试结果表明,进程间数据通信效率是影响并行程序性能的重要因素;跨多节点执行对于海量计算任务可显著提高计算速度;合理的数据区块划分有利于处理器的任务调度,可有效提高Jacobi并行迭代算法的执行效率。; 张海龙张萌张萌冶鑫晨王杰朱艳; 关键词：MPI程序 JACOBI迭代

基于零拷贝的脉冲星GPU相干消色散算法被引量：1: 2021年; 射电脉冲信号在传输过程中受到星际介质的影响,脉冲轮廓展宽变形,在研究过程中需要对信号进行消色散处理。设计并实现了基于零拷贝的脉冲星数据图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU)相干消色散算法,采用设备内存映射以消除主机到设备的拷贝开销,利用统一计算设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)的cuFFT库进行多批次傅里叶变换以提高离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的效率,同时采用多线程实现了传递函数的加速计算。实验结果表明,与传统中央处理器及图形处理器算法相比,本文的算法在数据量大时表现良好。; 王博群张海龙王杰王杰王万琼李嘉王万琼李嘉; 关键词：零拷贝图形处理器统一计算设备架构

新疆天文台脉冲星数据检索: 2019年; 新疆天文台南山观测站25 m射电望远镜(简称NSRT) 2002年L波段常温接收机制冷改造完成后,脉冲星观测系统灵敏度达到了0.4 m Jy,实现了200多颗脉冲星的常年监测. NSRT通过近20年的观测产生了大量有价值的科学数据.南山观测站脉冲星数据通过300 Mb/s专线传输到70 km外的新疆天文台本部数据中心进行长期存储,通过南山观测站及新疆天文台本部的数据存储系统实现了脉冲星数据的远程异地容灾备份.元数据提取、数据归档及发布由位于新疆天文台本部的数据发布系统完成,截至2018年11月底已发布脉冲星观测数据87000多条,最大文件1 GB,脉冲星数据格式为PSRFITS.脉冲星数据服务提供了锥形检索及多目标约束检索,数据发布基于虚拟天文台标准并已将脉冲星数据服务注册到国际虚拟天文台联盟,用户可通过标准虚拟天文台工具实现检索、访问与处理.; 张海龙王娜王杰聂俊袁建平王万琼; 关键词：脉冲星元数据数据检索虚拟天文台

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王万琼

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