我国探月工程VLBI相关处理机简介

甚长基线干涉测量(VLBI)是重要的射电天文技术,具有极高的空间分辨率,是国际上广泛采用的深空探测器高精度角位置测量手段。相关处理机是VLBI数据预处理的核心设备。由于VLBI观测数据的相关处理具有数据密集和计算密集的双重特点,普通计算机的性能难以达到对数据处理速度的要求,需要有专用的高速硬件数据处理单元来完成相关处理。我国探月工程VLBI地面测控系统中所使用的硬件相关处理机是基于大容量、高性能的在线可编程门阵列(FPGA),自主研制的高速数据处理单元,可以实时处理每台站最高速率达1 Gb/s的数据,其数据处理结果,经过软件验证并与欧空局(ESA)提供的数据进行了比较,结果符合良好。

VLBI软件相关处理机研究进展及其在深空探测中的应用

甚长基线干涉测量(VLBI)是重要的射电天文技术,具有极高的空间分辨率,是国际上广泛采用的深空探测器高精度测量手段,相关处理机则是VLBI数据预处理的核心设备。由于VLBI观测数据的相关处理具有数据密集和计算密集的双重特点,目前绝大多数均由专用的大规模高速硬件相关处理机承担。随着通用计算机性能的迅猛发展,基于通用商用计算机的VLBI软件相关处理机的研究逐渐得到重视,并发展迅速,成为VLBI技术领域新的研究热点。软件相关处理机具有制造价低、复制容易、升级简便等特点,有可能在不久的将来,以深空探测领域为切入点,得以普遍应用,并且在常规天文数据相关处理中替代现有的硬件相关处理机。

FX型相关处理方案及野值剔除算法

分析了甚长基线干涉测量等干涉测量技术中FX型相关处理方案存在的问题,提出了一种新的FX相关处理方案。该方案经过两次整数比特时延补偿将两站接收信号相对时延缩小到1bit内,从而避免了相位卷绕现象的出现,同时省去了原方案中的小数比特时延补偿,接着对新方案的计算量和相关长度做了深入的分析;改进了一种野值剔除算法,使剔除过程不受相位随频率变化趋势的影响。蒙特卡洛仿真和"嫦娥二号"实测数据处理结果验证了改进的准确性和有效性。

应用于深空跟踪测量的VLBI软件相关处理技术

甚长基线干涉测量(VLBI)综合孔径望远镜具有极高的空间分辨率,被广泛应用于深空探测器高精度测量。软件相关处理技术作为新的VLBI信号处理技术在国际上日益受到重视,已成功应用于深空目标跟踪测量。近年来,上海天文台在国内率先开展了有关研究,建立了具备快速条纹搜索、相位校正信号提取功能的深空跟踪VLBI软件处理机系统,并在我国首次月球探测工程和中国VLBI网对欧洲绕月探测卫星SMART-1定轨等重要观测中成功应用。本文介绍了探月工程用软件处理机结构。研究表明,VLBI软件相关处理技术具有结构灵活、使用便捷、可靠性高、扩展方便、易适应新算法等特点,特别适用于深空探测器跟踪测量。

中国VLBI网软件相关处理机测地应用精度分析

为支持国际VLBI大地测量数据处理,中国VLBI网(CVN)软件相关处理机完成了功能、性能升级,提高了信噪比,实现了以国际测地通用Mk4格式数据输出结果,可以直接被VLBI通用测地后处理软件用于时延数据解算。本文通过与国外软件相关处理机DiFX的实测数据比对,系统地分析了CVN软件处理机带宽综合残余时延和时延率精度、带宽综合总时延和时延率精度、信噪比和VLBI站坐标解算值。数据显示,CVN软件相关处理机已经达到了测地数据处理的精度要求,可以用于IVS国际联测数据处理。

输入输出相关处理的RDSS通道零值测试

为了准确测量无线电测定业务(RDSS)通道零值,提出一种基于循环相关处理的测试方法.采用真实的RDSS信号作为测试信号,对导航卫星RDSS业务通道输入和输出进行同步过采样,然后对采样后的输入和输出信号进行希尔伯特变换、载波旋转,对载波旋转后输入输出信号进行循环相关处理,搜索相关峰值,由峰值点确定循环位移量,最后结合采样频率和测试系统的标校时延,计算得到了RDSS业务通道零值.提出的测试方法采样频率10GHz时,其测量不确定度优于0.2ns.

PIV技术自相关处理方法的研究(英)

本文介绍了用于处理PIV粒子图象速度场的两种自相关处理方法－平移和旋转，通过对两种处理方法进行分析和比较，我们看到旋转自相关处理方法能更好地处理带有较大速度梯度和旋涡的流场速度场。文中给出了两种处理方法的模拟流场的数值计算结果，并用两种处理方法对对称翼型流场的PIV图象进行了比较计算，得出较好结果。

用于扩频通信的时间积分声光相关处理系统

本文研究用声光器件实现实时相关的处理方法，推导了声光信号处理器的数学模型，提出了一种能对长码扩频信号进行相关处理的宽带时间积分型声光信号处理系统，并对其设计和性能进行了分析实验结果表明。

相关处理在干涉测向仪中的应用

介绍和分析相关处理在干涉测向仪中的应用 ,给出了多单元圆阵列干涉仪的重要特性参数 。

显微图像相关处理原理及其应用

基于图像识别原理,对数字散斑相关方法做了新的理论探讨,通过分析散斑位移及其导数对变形前后显微图像相关性的影响,对相关算法进行简化和改进,提出了相关识别法,大大减少了相关迭代的计算时间。图像预处理有助于提高图像的相关性。典型的实验证明了该方法的可行性、准确性。

CVN硬盘系统和软件相关处理在e-VLBI试验中的应用(英文)

介绍了中国VLBI网(CVN)的e-VLBI技术研究进展。CVN包括上海佘山、乌鲁木齐南山2个固定观测站和云南昆明的流动站,以及上海天文台的2台站硬件相关处理机。2003年上海天文台自行研制了基于PC技术的VLBI数据记录、回放系统,命名为CVN硬盘系统,并成功将其安置于CVN观测站和处理机系统。硬件处理机经过改造后,已能处理来自硬盘和原有磁带系统的数据。从2003年至今,中国VLBI网采用该硬盘系统进行了多次VLBI观测和e-VLBI试验。在CVN硬盘系统基础上,软件相关处理技术的研究也得以开展。软件相关处理原型程序已经被用于台站条纹检测、卫星条纹搜索和数据处理中。该软件获得的计算结果被成功用于国内第一个3台站卫星VLBI的延迟和延迟率闭合试验,以及国内首次利用VLBI数据进行的卫星定轨试验。除此之外,该软件还用作硬件处理机的条纹引导器。为适应未来“嫦娥”月球探测工程,CVN将扩展成含有4个观测站和2个相关处理机(硬件、软件)的实时VLBI网。今后, e-VLBI将被应用于月球卫星导航以及测地和天体物理的VLBI观测。

中国VLBI网相关处理机研制进展

经过数年的艰苦努力，中国ＶＬＢＩ网相关处理机继２０００年元月取得天文观测数据的互相关条纹后，ＶＬＢＩ技术实验室的研究人员又为提高相关处理机工作稳定性和处理结果质量进行了大量的软硬件调试工作，获得了较为稳定的相关处理机工作状态。于２０００年８月获得射电源ＤＡ１９３在余山－南山基线上的清晰互相关条纹．经验证，互相关条纹的相位变化值与台站时延补偿修改值相符．中国ＶＬＢＩ网相关处理机是一架两台站相关处理机。它由两台数据流量总计达每秒６４８兆位的高速大容量磁带回放系统和接口电路、高速ＦＦＴ和交叉相乘模块以及长期累加和控制部件组成．每台站最大信号带宽为１２８ＭＨｚ．其高速ＦＦＴ和交叉相乘模块每秒钟可同时连续进行１３８亿次以上的浮点乘法和３０９亿次以上的浮点加法运算．

VLBI软件件相关处理机现状和发展趋势

相关处理机是VLBI数据处理系统的核心设备。基于计算机集群和高性能并行计算技术研发的软件相关处理机,正逐渐成为VLBI海量观测数据处理的主流,并以其灵活性、扩展性、易用性等特点,在天文、测地和深空探测领域中获得广泛应用。梳理了国内外主流VLBI软件相关处理机系统发展历史和技术架构,并做归纳比较,最后分析未来的应用需求及发展趋势。

目标搜索雷达数据相关处理方法

目标搜索连续波雷达在目标探测方面有着固有的优势,而对多目标雷达数据处理在去除虚警、目标相关等方面具有相当的难度。目标探测连续波雷达多目标数据处理相关算法运用于某连续波低空搜索雷达,通过实时数据相关处理,进行方位/时间、位置、速度等的相关处理,滤除虚警,获得真实目标的航迹参数,并在试验中取得了很好的效果。

一种DOR侧音信号相关处理算法研究

差分干涉单向距离测量(Delta Differential One-Way Range,△DOR)是一种比甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)定轨精度更高的测量技术,其被广泛应用在深空航天器的导航中。为了进行测量,航天器要发射专门的DOR侧音信号。介绍了一种DOR侧音信号的相关处理算法及特点,论述了用来求解差分相位的FX型相关处理算法,对侧音信号的整周相位模糊进行了定义建模,并详细讨论了利用低频DOR侧音解模糊的原理和方法,通过仿真验证了算法的正确性。

航天器DOR信号本地相关处理的建模与仿真

详述了DOR（差分单向测距）信号的本地相关处理方法。首先根据轨道预报确定先验时延模型值,利用高精度频率估算方法估计航天器DOR信号的星上发射频率,然后通过时延模型值与频率估计值构造DOR本地模型信号,再将此模型信号分别与测站接收的DOR实测信号进行互相关运算,提取相关相位,解算高精度时延观测量。推导了DOR信号本地相关处理的数学模型,通过信号仿真验证了该方法的有效性,在仅考虑系统噪声影响与轨道预报误差的条件下,仿真时延测量精度达到0.1 ns,为深空航天器精密轨道测量提供了一种可借鉴的技术方法。

几种口腔材料不良反应分析及相关处理

口腔材料属生物材料,与人体组织相接触,因此材料对人体应无毒性、刺激性、致癌性及畸变等作用。上世纪70年代中期美国牙科协会（ADA）研究并制定了＂牙科材料生物相容性评价推荐标准＂。1997年ISO/TC 106和FDI共同制定了ISO7405-1997＂牙科学—用于牙科的医疗器械生物相容性临床前评价—牙科材料试验方法＂国际标准。但通常材料安全表不包括所有产品中存在的过敏原,致敏病例仍不时出现[1]。

MARK5B帧格式解析及相关处理软件的设计与实现

为验证VLBI MARK5B数据记录回放系统的有效性,利用MATLAB软件设计实现一种MARK5B帧格式解析及相关处理软件。通过对MARK5B数据帧格式的解析,以及对解析后各通道数据FX相关处理得到的群时延的分析,验证系统数据记录通道的正确性。首先介绍VLBI系统组成和数据记录回放系统的国内外现状,然后详细描述MARK5B数据格式和FX相关处理方法等内容,最后说明软件的设计分析步骤,并对本地记录的MARK5B测控扩频信号数据进行帧格式解析和零基线FX相关处理。最终结论表明软件处理结果正确,具有一定的实用价值。

基于宽相关处理的超宽带探地雷达信号处理研究

宽相关处理作为超宽带 (探地 )雷达信号处理的基础 ,目前的实现手段主要是连续小波变换 ,然而连续小波变换却受到了子波基的选取和快速的制约。本文首先基于宽带雷达回波模型将宽相关处理等价为变尺度的多参数估计问题 ,并充分利用发射信号源建立典型尺度回波模型库 ,进而采用宽相关处理实现宽带信号参数的次最优估计 ,形成了工程化的实用方法。实测数据的处理验证了算法的工程有效性。