一种用于单天线望远镜和干涉仪探测未知色散测量值射电暴的精确高效算法
天体物理仪器与方法
2018-03-28 v1
摘要
天文射电暴在穿越星际介质时会发生色散。为了在频带内最优地探测短持续时间信号，我们必须精确补偿脉冲色散，这是一项计算量巨大的任务。我们提出了快速色散测量变换（Fast Dispersion Measure Transform, FDMT）算法，用于此类信号的最优探测。该算法的理论复杂度较低，为 ，其中 、 和 分别为频率 bin 数、时间 bin 数和色散测量 bin 数。与此前提出的快速算法不同，我们的算法保留了暴力去色散的灵敏度。测试表明，该算法在标准台式计算机上运行，并用高级编程语言实现，其速度已经快于在图形处理器（GPU）上运行的最先进去色散代码。我们还提出了一种可高效在 GPU 上实现的算法变体。后一种算法的计算和数据传输需求与二维快速傅里叶变换（FFT）相似，表明在规划未来的巡天项目时，非相干去色散已不再是个问题。此外，我们提出了一种快速算法，用于对短于非相干去色散通常允许长度的脉冲进行灵敏去色散。在典型情况下，该算法比通过卷积进行的相干去色散快几个数量级。我们分析了射电干涉仪对脉冲信号搜索的计算复杂度。结论是，利用我们提出的算法，使用现有设施进行此类脉冲的最大灵敏度盲搜是可行的。我们提供了这些算法的 Python 和 MATLAB 实现。
引用
@article{arxiv.1411.5373,
title = {An accurate and efficient algorithm for detection of radio bursts with an unknown dispersion measure, for single dish telescopes and interferometers},
author = {Barak Zackay and Eran O. Ofek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.5373},
year = {2018}
}
备注
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