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中国科学院新疆天文台研究人员采用GPU并行技术助力脉冲星基带数据处理算法获进展（图）
数据 算法 天体物理学
2024/4/20
2024年3月28日，中国科学院新疆天文台计算机技术应用研究室博士研究生张亚州在导师张海龙正高级工程师指导下，基于GPU并行计算技术设计并实现了脉冲星基带数据处理算法（PSRDP），相关成果发表在《天文和天体物理学研究》（RAA, 2024, 24(01): 015025）。PSRDP可在GPU集群中实现对基带数据的解包，分通道，相干消色散，Stokes检测，相位、折叠周期预测以及折叠积分等操作，...
脉冲星在传播过程中，其信号受到星际介质的影响，脉冲轮廓会发生展宽和变形，高频信号会比低频信号先到达地球，这种现象被称为色散。目前脉冲星数据处理所采用的消色散技术主要分为两种：非相干消色散和相干消色散。非相干消色散存在一个弊端，无法完全消除色散效应，对于精度脉冲测时观测，需要利用相干消色散技术对数据进行处理以满足精度要求。
中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术院重点实验室先进测量技术研究室利用X射线掩星探测手段，突破了两种用于高精度临近空间大气密度反演算法，包括基于X射线能谱拟合的临近空间大气密度反演算法与基于光变曲线拟合的临近空间大气密度反演算法。基于X射线能谱拟合的临近空间大气密度反演方法的成果发表在Advances in Space Research上，结合我国首颗大型X射线天文卫星“慧眼”（HX...
脉冲星是一种周期性发射微弱脉冲信号的中子星，长期以来都是天文和物理的前沿研究领域，涉及引力波探测、精确验证广义相对论、限制极端物理条件下的物态方程、高精度时空基准建立等重要基本问题。但随着近30年通讯及数字技术快速发展，人为的射频信号对来自遥远深空的天文信号造成严重干扰，导致射电天文“干净”的观测环境面临严峻挑战，太空深处的宝贵事件信息大打折扣甚至丢失。特别是无规律的偶发宽频（瞬时）射频干扰(RF...
新机器学习算法确认50颗系外行星
新机器 学习算法 50颗 系外行星
2020/8/27
据物理学家组织网2020年8月25日报道，英国科学家开发出一种新的机器学习算法，已用其确认了50颗系外行星。这是天文学家首次使用机器学习技术分析潜在行星样本，并确定哪些是真实的，哪些是“假”或假阳性，从而计算出每颗候选行星为一颗真正行星的概率。最新研究结果发表于《皇家天文学会月刊》上，该研究还首次对此类行星验证技术进行了大规模比较。研究人员表示，他们的结论为未来使用多种验证技术（包括他们的机器学习...
新算法将助科学家生成首张黑洞图像
新算法 黑洞图像
2016/6/13
作为宇宙间的当红“大咖”，黑洞可谓声名赫赫，但迄今人们都未曾见过其真面目。而今，据美国麻省理工学院（MIT）官网消息，一种新算法可将多台射电望远镜提供的数据集成在一起，为黑洞的事件视界（指黑洞最外层的边界范围）生成首张图像。研究人员表示，首张照片最早于2017年“亮相”。
近期，新疆天文台王晶波博士的创新探测引力波记忆信号和连续引力波算法两项科研成果撰写的论文，被知名天体物理杂志MNRAS接收。
中国科学院新疆天文台提出探测引力波记忆信号和连续引力波的新算法
中国科学院新疆天文台 探测引力波记忆信号 连续引力波
2014/11/24
近期，中国科学院新疆天文台王晶波博士的创新探测引力波记忆信号和连续引力波算法两项科研成果撰写的论文，被天体物理杂志MNRAS 接收。王晶波等人利用帕克斯脉冲星计时阵(Parkes Pulsar Timing Array,PPTA)长期观测的20颗毫秒脉冲星高质量数据，采用了一种可以用来探测引力波记忆信号的新算法，利用此算法在PPTA数据中搜寻和限制引力波记忆信号，这在国际上尚属首次。利用...
一种新高斯过程分类算法
高斯过程模型 二分类 后验概率 贝叶斯方法
2015/5/19
考虑到星体表面的阴影区在航天器软着陆小天体时可作为导航路标以及壁障参考区，提出一种基于地表阴影区的跟踪算法。首先利用状态参数将拍摄到的前后两帧图像矫正到相同的状态，根据提出的二值化算法对图像的阴影区进行检测；然后利用模板匹配找出阴影区的相关位置点，并通过特征向量法找到相似性最大的位置点；最后结合RANSAC算法去除错匹配对。以两组433Eros的连续拍摄图像作为阴影区进行跟踪实验，结果表明该算法具...
考虑到星体表面的阴影区在航天器软着陆小天体时可作为导航路标以及壁障参考区，提出一种基于地表阴影区的跟踪算法。首先利用状态参数将拍摄到的前后两帧图像矫正到相同的状态，根据提出的二值化算法对图像的阴影区进行检测；然后利用模板匹配找出阴影区的相关位置点，并通过特征向量法找到相似性最大的位置点；最后结合RANSAC算法去除错匹配对。以两组433Eros的连续拍摄图像作为阴影区进行跟踪实验，结果表明该算法具...
动态单历元定位的一个关键问题是模糊度的正确解算。通过增加约束条件，可提高单历元解算模糊度的可靠性。当接收机沿线路中线运动时，首先根据接收机的伪距差分位置，计算出其大致里程，进而根据该里程处的线路设计数据构造轨迹约束条件。由于宽巷组合波长较长，其模糊度比较容易确定，通过附加轨迹约束条件的阻尼LAMBDA方法首先固定宽巷模糊度。在宽巷模糊度固定后，再次附加轨迹约束来确定L1、L2模糊度，实验结果表明该...
GPS全球电离层 TEC的并行算法建模及初步结果分析
GPS 全球电离层 TEC 模型 DCB 并行算法
2013/4/9
根据高精度卫星导航定位和全球电离层活动监测的需要，利用全球 370 多个 GPS 基准站的双频相位实测数据，监测全球电离层总电子含量变化和 GPS 卫星及接收机的 DCB。由于数量大、数据处理时间长，很难实现高精度快速建模，为此我们采用 OpenMP 并行算法来加快数据处理速度。实验表明，相对于串行处理，并行处理在 8 核服务器下能加速 7 倍以上，在 48核服务器下能加速超过 40 倍。将本文的...
基于CORDIC算法的QDDS在氢钟锁相环中的应用
氢原子钟 正交鉴相 CORDIC算法 QDDS
2013/4/9
鉴相器是锁相环的重要组成单元。提出了一种正交鉴相方案，鉴别来自氢脉泽与来自晶振信号的相位差。利用 CORDIC 算法产生所需的正交信号，通过加、减、移位等基本操作，完成QDDS 运算以及输出相差所需的反正切函数运算。