数字滤波技术应用于VLBI数据采集的方法

在VLBI(VeryLongBaselineInterferometry)数据采集终端中,用数字滤波代替模拟滤波有其显著的优势。本文首先介绍了国外在VLBI数据采集终端中采用数字滤波的进展情况,然后阐述了数字滤波在系统中的实现方案。实现数字滤波的关键是信号处理的速度,降低运算量是实现快速处理的关键,本文给出了实现FIR数字滤波器的3种结构,并在运算量方面进行了分析和比较。在这基础上,还对数字滤波的2种系统实现方案进行了具体分析。高性能的FPGA(FieldProgrammablegateArray)芯片是实现数字滤波器的较好选择,文章最后给出了基于FPGA芯片、用查表(LUT:LookUpTable)的方式实现的数字滤波系统框图。     

应用于数字下变频中CORDIC算法的FPGA实现

正余弦信号在GNSS接收终端的数字下变频中有着重要的应用,CORDIC算法是实现正余弦信号的最重要方法。立足于DDS与CORDIC算法的基本原理,针对CORDIC算法实现主要存在的3个问题,结合变象限法、流水线技术及相幅量化数据格式,在FPGA上通过实现CORDIC算法可在一个时钟周期内计算出正余弦信号幅值。仿真结果表明：与传统CORDIC算法实现相比,本文实现的正余弦信号精度高且速度快,并能满足GNSS接收终端数字下变频对正余弦信号的需求。     

基于网络的GNSS共视时间比对数据传输系统的设计与实现

为了实现远程时间同步中的共视数据自动、连续传输,提出了基于TCP/IP协议来实现C/S模式的数据传输方案。阐述了数据发送端与接收端的传输原理和实现方案。发送端通过串口采集数据并通过网络将其传输到接收端,接收端接收发送端的数据并对其检验并保存。设计了发送端与接收端自动重连接功能,实现了数据传输的连续性。测试表明:采用基于TCP/IP协议和C/S模式的数据传输系统能够实现共视数据自动、连续、可靠的传输。     

中国虚拟天文台资源信息管理

信息技术的高速发展正在逐步影响着传统的科学研究领域,虚拟天文台(VO)就是其中的一个典型代表.它与当前最前沿的网格技术结合起来,以实现全球天文资源的共享,充分挖掘海量天文数据的科学潜能.在中国虚拟天文台的设计与实现过程中,我们采取了开放网格服务架构(OGSA)的体系结构,以服务的方式来组织和管理虚拟天文台中的资源.中国虚拟天文台资源管理系统的设计实现,资源信息的注册及发现是一个关键的问题,直接影响着整个系统的运行.本文以OGSA为基础,结合Globus Toolkit 3(GT3)的具体实现,阐述中国虚拟天文台资源信息管理系统的设计与实现.     

用计算机技术实现MarkIV解码

从硬件实现和软件实现的角度介绍了如何利用计算机技术实现MarkIV解码。利用它可对MarkIV记录设备输出的数据进行质量分析并提取相位校正信号 ,检测VLBI观测设备的工作状态 ,消除设备对MarkIV记录数据的影响。     

基于数字锁相环的GPS可驯钟系统研究

介绍了可驯钟系统的基本原理及实现的一般方法,在分析GPS可驯钟一般实现方法的不足的基础上设计了一种全数字锁相环的实现方案,并使用该方法研制了GPS可驯钟系统.实际测量结果表明,使用该方法后本地1 PPS输出稳定度优于常规方法.     

一种用于射电频谱分析的高速FFT实现算法

提出了一种用于高速射电频谱分析的FFT实现算法,基于奇偶分开的FFT变换算法.采用N点FFT变换来实现4N点实信号的FFT变换,从而在FPGA(现场可编程门阵列)硬件里实现了高速FFT变换算法.仿真分析表明,新算法得到了良好的效果,明显地提高了硬件的利用效率.     

移动监控终端无线传输系统的设计与实现

设计并实现了一个移动监控终端无线传输系统,该系统能够做到在不同的网络环境中实现监控终端定位信息的无线传输。结合定位终端定位信息的应用途径和当前网络环境日趋多样化的特点详细阐述了在不同网络环境中实现监控终端定位信息实时无线传输的重要性与必要性。在此基础上,较细致地说明了系统的工作原理,给出了系统结构框图,并介绍了系统各个模块的功能。实验证实,该系统可在基于IEEE802.11技术标准的WIFI无线网络和2代移动通信网络环境中实现监控终端定位信息的实时无线传输,并实现监控终端与控制中心之间简单的信息交互。     

多卫星快速交替激光测距的控制软件

本套软件采用VC^＋＋制作的OCX控制实现功能模块,用VB构造整体框架和操作界面,在国内首次实现了Win95操作系统下的激光测距多卫星快速切换控制。主要介绍了控制原理和实现过程。     

四通道高动态范围自动增益控制电路的设计与实现

详细叙述了四通道自动增益控制器(Automatic Gain Control,AGC)的设计和实现。该AGC具备很高的动态范围(62.75dB)和很宽的输入频带(500MHz),并可用作宽带功率信号的相对检测。首先介绍了设计该AGC的科学目的,着重论述了实现AGC的基本数学原理和电路实现,最后给出了实际电路的测试结果。     

AstroGrid CEA架构的应用研究

AstroGrid是一个成熟并已广泛运用的英国虚拟天文台(VO-Virtual Observatory)项目。公共执行架构(Common Execution Architecture,CEA)作为其重要组成部分,通过构建一套合理的接口和框架实现对虚拟天文台天文应用执行过程的建模。详细介绍了AstroGrid CEA的实现原理、基本架构、接口分析和应用模型,并通过CEA实现中国科学技术大学光谱处理数据的发布,完成基于FITS格式的锥型检索服务,最后在此基础上就如何运用CEA进行完整的讨论。     

2.4m望远镜摄谱仪狭缝监视系统

为了实现对云南天文台2.4m望远镜摄谱仪狭缝的远程监视,我们以CPLD为核心设计了CCD控制器,用PC-104嵌入式计算机采集图像,利用pcAnywhere软件实现远程数据传输,以较低的成本设计制作了一套狭缝监视系统。该系统目前已经通过测试,达到了狭缝监视的基本要求,并为下一步实现自动导星和Robotic观测打下了基础。本文详细介绍了该系统的软硬件设计和测试结果。     

基于LinuxPPS的高精度校时系统实现

为了实现南极天文观测设备的精确校时,采用搭建高精度网络时间协议NTP（Network Time Protoc01）服务器的方法实现。基本思路是从NMEA0183数据中提取时间信息,通过PPS信号保证高精度。具体实现方法：主要采用GPS接收芯片G591构造硬件电路,软件部分需要LinuxPPS（Linux Pulse Per Second）和NTP服务器软件的正确安装和配置。对照实验表明基于LinuxPPS的NTP服务器是精确、稳定而可靠的。     

基于多相滤波器的宽带射电频谱仪设计

提出了一种基于多相滤波器的新型宽带射电频谱仪的设计方案。通过多相滤波器实现宽带射电信号的滤波,对滤波后的基带信号进行数字功率检波,再通过积分控制,最终得到射电信号的频谱强度。仿真分析表明,这一设计具有很好的效果,通过多相滤波器,使信号的速率大为降低,克服了传统频谱仪以及采用FFT实现频谱变换方法的缺点,可以实现对超宽带射电信号的实时频谱分析。     

25m射电望远镜自动换馈系统模糊控制策略的软硬件实现

乌鲁木齐天文站25m射电望远镜的换馈系统是基于精确数学模型和传统控制策略实现的自动控制系统,由于设备老和更改,系统不能正常工作。随着计算机软硬件技术迅速发展和模糊理论的提出完善,在一些特定的环境下,模糊控制策略实现的控制系统取得非常好的效果。自动换馈系统的运行环境比较封闭,比较容易获得控制经验,因此选择基于PC硬件和Windows2000/XP平台,采用模糊控制策略来实现对馈源的更换。     

AstroGridCEA架构的应用研究

AstroGrid是一个成熟并已广泛运用的英国虚拟天文台（VO-Virtual Observatory）项目。公共执行架构（Common Execution Architecture,CEA）作为其重要组成部分,通过构建一套合理的接口和框架实现对虚拟天文台天文应用执行过程的建模。详细介绍了AstroGrid CEA的实现原理、基本架构、接口分析和应用模型,并通过CEA实现中国科学技术大学光谱处理数据的发布,完成基于FITS格式的锥型检索服务,最后在此基础上就如何运用CEA进行完整的讨论。     

数字边带分离混频器的优化与仿真

简要介绍了利用现代数字信号处理技术实现的适合宽带超宽带接收机的数字边带分离混频器的数学原理,同时对数字边带分离混频器进行了优化,并用MATLAB在L波段(1~2 GHz)对数字边带分离混频器优化进行了仿真验证,在500 MHz的带宽内实现了优于300 dB的边带抑制率。这些工作为利用数字技术实现数字边带分离混频器提高了运算速度,符合射电天文接收机向宽带超宽带和集成化发展的趋势。     

基于Mark5B＋GPU脉冲星观测系统

云南天文台40m射电望远镜进行的脉冲星观测数据量巨大,必须实现数据的实时处理,否则将会产生海量的数据积压.为实现这一目标,采用图形处理器架构,对Mark5B数据进行解码、消色散、折叠等处理.实验结果表明,对以1s8MB的实时采样,可以在0.51s内处理完成,从而实现了实时处理的要求.首先介绍这一观测系统各部分的图形处理器实现,然后相对于传统中央处理器构架,对各部分的运算速度进行了详细的对比.针对时间开销最大的消色散部分,分析了单次傅里叶变换的数据量大小对执行效率的影响.从系统最终的输出轮廓和柱状图上可以看到实时处理的结果符合要求.最后对存在的问题和未来的工作进行了讨论.     

卫星导航接收机中码跟踪实现方式的研究

该文对卫星导航接收机中的码跟踪环路进行了研究,主要叙述了锁相环(PLL)、数字环路滤波器、延迟锁定环(DLL)的原理和实现DLL的两种方式,并对这两种实现方式作了仿真。     

面向Web服务的天文数据发布技术

目前主流的天文数据发布主要使用基于Web页面和基于REST风格的Web服务两种发布技术,但存在诸多不足,特别是不利于自动化工具实现机器识别并调用。WebService技术作为一种日趋成熟的分布式计算模型,拥有跨平台与松耦合等很多优势,通过Web服务实现天文数据发布可以提高天文研究工作的灵活性和自动化程度。对Web服务在虚拟天文台中的应用情况及目前主要的天文数据发布技术进行了系统的调研,并在此基础上就如何实现符合IVOA规范且面向Web服务的天文数据发布服务进行了分析,针对一个天文数据发布实例,设计并实现了同时支持SOAP风格和REST风格的锥型检索服务,测试结果表明服务设计是成功的。