FX型相关处理机长期累加器子系统的研究

介绍了中国VLBI网FX型相关处理机的结构和功能，并着重阐述了相关处理机的长期累加器子系统(LTA)，它是相关处理机的条纹数据压缩部件。通过对长期累加器子系统的研究，提出了对该子系统的改进方案，以提高硬件线路的集成度和系统的可靠性，适应了对相关处理机更快速度、更高精度及多台站测量的要求，并说明了实现方法及其改进后的特点。     

上海天文台硬件相关处理机Mark5数据回放功能实现

m2hc程序是上海天文台硬件相关处理机的一个子系统，实现从Mark5系统自动回放甚长基线干涉测量（VLBI）原始观测数据给相关处理机的功能。目前已工作在绕月探测工程VLBI测轨任务中。该文详细介绍了m2hc的设计和实现以及应用结果。     

VLBI网相关处理机回放接口系统

主要叙述了上海天台研制的中国VLBI网相关处理机的回放接口系统原理。接口完成了磁带机回放磁迹信号的恢复、在转换磁迹信号为通道信号的同时完成了相关系统对通道所需的延迟。并进一步处理以形成对FFT的有力支持。此外,还简介了接口系统大量采用最新集成器件FP－GA芯片的原理和特点,及在系统中所起的重要作用。     

相关处理机多制式兼容性测试的初步结果

我国VLBI网包括上海佘山、乌鲁木齐和昆明 3个观测站 ,以及上海天文台研制的两台站相关处理机。上海佘山和乌鲁木齐站已升级成MK4制式和只使用薄磁带 ,而昆明站只能使用S2制式。因此 ,实现相关处理机对不同制式数据和薄磁带的兼容 ,是我国VLBI网顺利运行的关键。给出了多制式VLBI观测实验和相关处理的初步结果 ,总结了相关处理机升级后的处理能力 ,并对相关处理机的下一步发展作简单讨论     

相关处理机多制式兼容性测试的初步结果

我国VLI网包括上海佘山，乌鲁木齐和昆明3个观测站，以及上海天台研制的两台站相关处理机，上海佘山和乌鲁木齐站已升级成MK4制式和只使用薄磁带，而昆明站只能使用S2制式，因此，实现相关处理机对不同制式数据和薄磁带的兼容。是我国VLBI网顺利运行的关键，给出了多制式VLBI观测实验和相关处理的初步结果。总结了相关处理机升级后的处理能力。并对相关处理机的下一步发展作简单讨论。     

VLBI软件相关处理机系统中的数据预处理方法

在绕月探测工程VLBI数据处理中心的软件相关处理机系统中，各VLBI观测站采集的原始数据必须经过预处理才能进行相关处理与条纹搜索等运算。处理机预处理模块对来自各个观测站的MARK5观测数据进行模式判别、寻找同步头、计算CRC校验码、时间同步等操作，生成时间长度为1min的标准Linux文件，并存放于硬盘阵列上，供相关处理和条纹搜索使用。预处理模块和软件相关处理模块、条纹搜索模块协调配合，保证了软件相关处理机系统在准实时和事后两种观测模式下的性能指标。     

嵌入式千兆以太网传输系统在VLBI硬件相关处理机中的应用

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。硬件相关处理机则是VLBI数据预处理的核心设备。随着以FPGA（Field Programmable Gate Array）为实现平台的嵌入式系统的不断发展，用FPGA和嵌入式系统作为实现方式成为硬件相关处理机研究的一个方向。研究了如何利用嵌入式千兆以太网传输系统对硬件相关处理机的长期累加子系统（LTA）进行改进。     

S—2VLBI相关处理系统

本概述了上海天台S－2VLBI相关处理机的结构组成、工作原理、所采用的数学模型。并给出了它的应用实例。本还讨论了MK2型相关处理机在目前VLBI研究中的地位及其优缺点。     

VLBI数据软件相关处理方法研究

VLBI技术是20世纪60年代后期发展起来射电干涉新技术，自20世纪70年代至今VLBI数据预处理主要采用硬件相关处理机。近年来随着通用计算机性能的大幅度提高，利用软件方法对VLBI数据进行相关处理逐渐成为可能。介绍了国内外VLBI软件相关处理机的研究进展情况和VLBI数据相关处理的基本数学模型。针对实际软件相关处理方法研究中数学模型应用和各类参数选取等情况作了详细介绍。根据现有数据处理精度和处理速度，进一步分析了提高软件相关处理速度的可能性。     

多制式FX型VLBI相关处理机系统的研究

介绍了在上海天文台现有两台站VLBA型VLBI相关处理机的基础上同时处理多制式磁带的研究方案，为适应MarkIV薄磁带，并兼顾1Gbit/s的VLBA格式，需升级现有处理机的高速高密度磁带机，增加磁头组，更换精密薄带读取机构，扩充数据恢复系统和FFT流水张容量，系统采用实时操作系统与FPGA（Field Programmable Gate Array)相结合，完成多制式磁带高速度数据流的高精度同时控制与实时解码回放，多种实时计算，最终实现Mark4擞据的相关处理，并兼容MarkIIIA,VLBA格式。     

CVN硬盘系统和软件相关处理在e-VLBI试验中的应用

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。     

Cots Correlator Platform

Moore’s law is best exploited by using consumer market hardware. In particular, the gaming industry pushes the limit of processor performance thus reducing the cost per raw flop even faster than Moore’s law predicts. Next to the cost benefits of Common-Of-The-Shelf (COTS) processing resources, there is a rapidly growing experience pool in cluster based processing. The typical Beowulf cluster of PC’s supercomputers are well known. Multiple examples exists of specialised cluster computers based on more advanced server nodes or even gaming stations. All these cluster machines build upon the same knowledge about cluster software management, scheduling, middleware libraries and mathematical libraries. In this study, we have integrated COTS processing resources and cluster nodes into a very high performance processing platform suitable for streaming data applications, in particular to implement a correlator. The required processing power for the correlator in modern radio telescopes is in the range of the larger supercomputers, which motivates the usage of supercomputer technology. Raw processing power is provided by graphical processors and is combined with an Infiniband host bus adapter with integrated data stream handling logic. With this processing platform a scalable correlator can be built with continuously growing processing power at consumer market prices.     

脉冲星VLBI观测软件相关处理进展

VLBI是进行高分辨率脉冲星观测研究的重要手段.脉冲星信号是非常微弱的脉冲序列,其VLBI观测面临多种挑战.在数据相关过程中采用有效技术提取脉冲星信号可提高观测成功率和精度.DiFX(Distributed FX-style Software Correlator)是目前国际上流行的开源软件相关处理机,它采用非相干消色散技术和“脉冲星数据分箱技术”(Pulsar Binning),在脉冲星VLBI观测数据的相关处理方面具有优异的性能.介绍了DiFX的构架,安装、调试方法,并对利用DiFX处理脉冲星VLBI观测数据的进展情况进行论述.利用单机环境下的DiFX,在普通模式和Pulsar Binning模式下对中国VLBI网(CVN)第一次脉冲星观测数据进行相关处理;利用德国马普射电天文研究所集群计算环境下的Bonn-DiFX,在Pulsar Binning模式下对流量仅有2.6 mJy的毫秒脉冲星PSRJ1022+1001的欧洲VLBI网(EVN)观测数据成功进行相关处理.最后,对使用DiFX处理脉冲星观测数据情况进行总结,并展望了今后CVN开展脉冲星观测研究的前景.     

微波全息测量中相关机的实现

论述了微波全息测量中相关机的理论和基于FPGA的实现以及全息测量的基本方法,重点讨论了在FPGA上实现整个系统的关键和难点部分.整个设计在保证功能实现的基础上,把节约FPGA资源放在相当重要的位置来考虑,这些技术对基于FPGA的DSP系统设计有很好的借鉴意义.最后对相关机的输出数据进行了定性分析,说明了相关机工作的正确性与可靠性.本设计已在上海余山站正式用作全息测量.     

1979-1999全球天测与测地VLBI观测资料处理结果与讨论

采用国际地民服务（ＩＥＲＳ）１９９６年规范和上海天文台甚长基线干涉测量（ＶＬＢＩ）资料分析软件,对自１９７９年８月以来全球约２９００次天测与测地ＶＩＢＬ实验进行了综合归算,得到６０１颗河外射电源在Ｊ２０００．０的坐标、１０１台站在Ｊ１９９７．０的坐标和运动速度、以及约２０年地地球定向参数序列。与国际相关结果的比较表明,归算结果不存在显著系统差。通过对归算结果的分析,指出目前国际上评估天球参考架局部     

利用DiFX处理CVN天文观测数据进展

相关处理机是VLBI观测数据处理的核心单元,相关处理机的输出结果可以直接作为天文成图、测地学以及航天器干涉测量等应用的输入。DiFX是运行在分布式计算、共享存储单元的集群环境下最成功的软件相关处理机之一。首先介绍上海天文台DiFX综合平台的现状;然后介绍利用DiFX相关处理机处理中国VLBI网(CVN)天文观测数据的进展:最后简短展望了DiFX平台为CVN及国际VLBI天文观测提供相关处理服务的前景。可为利用该平台的相关处理结果开展科学研究提供参考。     

天测与测地VLBI资料处理中的剩余钟行为建模

利用实测资料和模拟数据，分析了在天测与测地VLBI数据处理软件CALC／SOLVE中，剩余钟行为连续分段线性拟合的局限性和周期函数拟合的可行性．对CALC／SOLVE系统增配了周期函数拟合模块，并选取了1990年至2001年的1567次天测与测地VLBI实验，进行了剩余钟行为两种拟合模型情况下的实测资料综合解算．结果表明，在获得同等水平的时延拟合残差加权均方根(wrms)的情况下，对剩余钟行为采用周期函数拟合，使得解算参数的个数相比于连续分段线性拟合有显著减少，提高了解算的自由度．虽然在两种模型情况下的台站和射电源坐标以及地球定向参数等的解算精度无显著差异，但周期函数拟合存在可以识别的优势，85％以上的台站坐标和74％以上的源坐标以及51％以上的EOP精度均有所提高，均值分别为0．02mm、0．3μas和1．5μas．     

基于Lomb算法的非等间距VLBI观测资料频谱分析研究

研究非等间距采样频谱分析中所发生的虚假信号问题．利用Lomb非等间距频谱分析方法对准多周期采样的模拟资料和VLBI实测资料进行频谱分析,得出了准多周期采样会产生虚假谱峰的结论．通过对频谱特征的分析,给出了虚假谱峰的位置分布的经验公式并从统计学角度证明了该公式．利用该公式可以确认准多周期采样频谱分析中的虚假谱峰位置,同时对公式的具体应用进行了讨论．其结论是基于VLBI的观测资料采样特征得到的,但同样适用于一般的准多周期采样资料的频谱分析．