ASTROFLOW：面向射电单脉冲搜索的实时端到端流水线
天体物理仪器与方法
2025-11-05 v1 高能天体物理现象
摘要
快速脉冲暴露（FRBs）是一种极其明亮、持续时间为毫秒级的宇宙偶发现象。随着下一代设施如 SKA 和 MeerKAT 的大规模宽场域和高时间分辨率射电观测的不断增长，FRB 发现率将大幅提升，但这也会产生远超常规搜索流水线的数据 volumes。实时检测迫切需要算法上稳健且计算上高效的软件。我们提出 Astroflow，这是一个用于射电时频数据中单脉冲检测的端到端、GPU加速流水线。基于统一的 C++/CUDA 核心及 Python 接口，Astroflow 集成了 RFI 剔除、无偏振去色散、动态光谱切块以及基于 YOLO 的深度探测器。通过向量化内存访问、共享内存切块和 OpenMP 并行化，该系统在典型 150 秒、2048 通道观测下实现 10 倍实时以上处理速度，同时保持宽范围脉冲宽度和色散距离（DM）下的高灵敏度。这些结果表明，完全集成的 GPU 加速单脉冲搜索堆栈在面向未来大规模观测的数据 volumes 时是可行的。Astroflow 提供了一个可复用且可部署的实时脉冲发现解决方案，并为后续数据和模型持续优化提供了框架。
引用
@article{arxiv.2511.02328,
title = {ASTROFLOW: A Real-Time End-to-End Pipeline for Radio Single-Pulse Searches},
author = {Guanhong Lin and Dejia Zhou and Jianli Zhang and Jialang Ding and Fei Liu and Xiaoyun Ma and Yuan Liang and Ruan Duan and Liaoyuan Liu and Xuanyu Wang and Xiaohui Yan and Yingrou Zhan and Yuting Chu and Jing Qiao and Wei Wang and Jie Zhang and Zerui Wang and Meng Liu and Chenchen Miao and Menquan Liu and Meng Guo and Di Li and Pei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02328},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 14 figures