ARL中CLEAN算法的优化研究
发布时间：2021-05-09 16:19
目前世界上最大的综合孔径射电望远镜平方公里阵列（SKA,Square20Kilometre20Array）在天文射电观测中起着至关重要的作用。ARL算法参考库（Algorithm20Reference20Library）是SKA的候选算法库,CLEAN算法是其中成像部分的一个非常重要的算法。ARL中使用了一种改进的CLEAN算法,即Multi-Scale20CLEAN算法。该算法可以很好地处理展源,得到更清晰的图像,更真实的反应天空的分布情况。针对Multi-Scale20CLEAN算法运行时间较长的问题,本文在此算法的基础上进行优化研究,提出了一种MS-Clark20CLEAN算法,对该算法进行GPU并行化实现,并利用M31模拟数据对算法进行测试分析。在不影响图像质量的前提下,同ARL中的Multi-Scale20CLEAN算法的运行时间相比,本文提出的算法的运行时间更短,运算效率更高。本文的主要研究工作如下:1、提出了一种MS-Clark20CLEAN算法,该算法在Multi-Scale20CLEAN算法的基础上,结合了Clark20CLEAN算法的优点,在保证图像质量的前提下,以...
【文章来源】：郑州轻工业大学河南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容
1.4 论文的组织结构
第二章 CLEAN算法与GPU并行计算介绍
2.1 天文学中的图像复原
2.2 CLEAN算法
2.3 GPU并行计算
2.3.1 CUDA并行计算框架
2.3.2 CUDA存储器
2.3.3 CUDA软件栈
2.4 本章小结
第三章 CLEAN算法的优化
3.1 SKA数据处理
3.2 Multi-Scale CLEAN算法
3.3 Clark CLEAN算法
3.4 MS-Clark CLEAN算法
3.4.1 算法描述与实现
3.4.2 参数选取
3.5 实验结果及分析
3.6 本章小结
第四章 MS-Clark CLEAN算法的并行化
4.1 MS-Clark CLEAN算法的并行化分析
4.1.1 函数分析
4.1.2 并行化分析
4.2 MS-Clark CLEAN算法的设计与实现
4.2.1 CUDA核函数设计
4.2.2 CUDA核函数实现
4.3 实验结果分析
4.3.1 实验环境
4.3.2 结果及分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录
附录2 攻读硕士学位期间科研项目参与情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CLEAN算法的毫米波全息二维像研究[J]. 刘敏,朱莉,李小辉,徐枫. 微波学报. 2018(04)
[2]国家重点研发计划“SKA前期数据处理系统建设和相关科学预研”简介[J]. 洪晓瑜,武向平,安涛,叶叔华,毛羽丰,黄滟,伍筱聪,吕唯佳,李亭,李惠华,吴芳. 天文学进展. 2018(03)
[3]“SKA建设准备阶段关键问题研究”项目立项报告[J]. 彭勃,秦波,张文静,郑元鹏,金乘进. 科技创新导报. 2016(23)
[4]遥感影像CVA变化检测的CUDA并行算法设计[J]. 常方正,赵银娣,刘善磊. 遥感学报. 2016(01)
[5]世界最大综合孔径望远镜SKA低频数字阵列系统研究[J]. 吴曼青,曹锐,陶小辉,靳学明,洪一,秦浩,向海生,陈俐,张锦中,史鸿声,李庄,方佳,周新星,孙金中,刘小明,刘秉策,荣大伟,唐小兰,杨会越,王志勇,彭伟. 中国科学:信息科学. 2015(12)
[6]用于步进频连续波雷达旁瓣抑制的自适应CLEAN技术[J]. 帅晓飞,詹旭. 电讯技术. 2015(02)
[7]基于CUDA的大规模流体实时模拟[J]. 周煜坤,陈清华,余潇. 计算机应用与软件. 2015(01)
[8]CUDA’s20Mapped20Memory20to20Support20I/O20Functions20on20GPU[J]. Wei Wu,Fengbin Qi,Wangquan He,Shanshan Wang. Tsinghua Science and Technology. 2013(06)
[9]基于峰值信噪比和小波方向特性的图像奇异值去噪技术[J]. 王敏,周磊,周树道,叶松. 应用光学. 2013(01)
[10]持续参与世界最大综合孔径望远镜SKA国际合作[J]. 彭勃,金乘进,杜彪,秦波,郑元鹏,卢雨,梁赞明,徐海光,赵公博,田文武,刘国玺,周建寨,冯贞国,师民祥,张一凡,金超,闫丰,伍洋,刘鸿飞,安涛,顾俊骅,牛传峰,耿京朝,朱岩,朱凯,于京龙,柴晓明,张立民,张翔,李婧楠,李硕,刘丽佳. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2012(12)
硕士论文
[1]SKA区域数据中心的数据存储及成像处理研究[D]. 王玲玲.东华大学 2017
本文编号：3177624
【文章来源】：郑州轻工业大学河南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容
1.4 论文的组织结构
第二章 CLEAN算法与GPU并行计算介绍
2.1 天文学中的图像复原
2.2 CLEAN算法
2.3 GPU并行计算
2.3.1 CUDA并行计算框架
2.3.2 CUDA存储器
2.3.3 CUDA软件栈
2.4 本章小结
第三章 CLEAN算法的优化
3.1 SKA数据处理
3.2 Multi-Scale CLEAN算法
3.3 Clark CLEAN算法
3.4 MS-Clark CLEAN算法
3.4.1 算法描述与实现
3.4.2 参数选取
3.5 实验结果及分析
3.6 本章小结
第四章 MS-Clark CLEAN算法的并行化
4.1 MS-Clark CLEAN算法的并行化分析
4.1.1 函数分析
4.1.2 并行化分析
4.2 MS-Clark CLEAN算法的设计与实现
4.2.1 CUDA核函数设计
4.2.2 CUDA核函数实现
4.3 实验结果分析
4.3.1 实验环境
4.3.2 结果及分析
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录
附录2 攻读硕士学位期间科研项目参与情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CLEAN算法的毫米波全息二维像研究[J]. 刘敏,朱莉,李小辉,徐枫. 微波学报. 2018(04)
[2]国家重点研发计划“SKA前期数据处理系统建设和相关科学预研”简介[J]. 洪晓瑜,武向平,安涛,叶叔华,毛羽丰,黄滟,伍筱聪,吕唯佳,李亭,李惠华,吴芳. 天文学进展. 2018(03)
[3]“SKA建设准备阶段关键问题研究”项目立项报告[J]. 彭勃,秦波,张文静,郑元鹏,金乘进. 科技创新导报. 2016(23)
[4]遥感影像CVA变化检测的CUDA并行算法设计[J]. 常方正,赵银娣,刘善磊. 遥感学报. 2016(01)
[5]世界最大综合孔径望远镜SKA低频数字阵列系统研究[J]. 吴曼青,曹锐,陶小辉,靳学明,洪一,秦浩,向海生,陈俐,张锦中,史鸿声,李庄,方佳,周新星,孙金中,刘小明,刘秉策,荣大伟,唐小兰,杨会越,王志勇,彭伟. 中国科学:信息科学. 2015(12)
[6]用于步进频连续波雷达旁瓣抑制的自适应CLEAN技术[J]. 帅晓飞,詹旭. 电讯技术. 2015(02)
[7]基于CUDA的大规模流体实时模拟[J]. 周煜坤,陈清华,余潇. 计算机应用与软件. 2015(01)
[8]CUDA’s20Mapped20Memory20to20Support20I/O20Functions20on20GPU[J]. Wei Wu,Fengbin Qi,Wangquan He,Shanshan Wang. Tsinghua Science and Technology. 2013(06)
[9]基于峰值信噪比和小波方向特性的图像奇异值去噪技术[J]. 王敏,周磊,周树道,叶松. 应用光学. 2013(01)
[10]持续参与世界最大综合孔径望远镜SKA国际合作[J]. 彭勃,金乘进,杜彪,秦波,郑元鹏,卢雨,梁赞明,徐海光,赵公博,田文武,刘国玺,周建寨,冯贞国,师民祥,张一凡,金超,闫丰,伍洋,刘鸿飞,安涛,顾俊骅,牛传峰,耿京朝,朱岩,朱凯,于京龙,柴晓明,张立民,张翔,李婧楠,李硕,刘丽佳. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2012(12)
硕士论文
[1]SKA区域数据中心的数据存储及成像处理研究[D]. 王玲玲.东华大学 2017
本文编号：3177624
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/3177624.html
