基于约化基的匹配滤波分层方法
天体物理仪器与方法
2022-05-12 v2 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
搜寻致密双星并合(CBC)的引力波，是通过将引力波观测站观测到的应变数据，与一组离散的波形模板进行匹配滤波来实现的；这些模板旨在精确近似预期的引力波信号，并被选取以有效覆盖目标搜寻区域。匹配滤波的计算代价随覆盖参数空间所需模板数量以及波形的带内持续时间而增长。随着当前观测站灵敏度的提升，尤其是低频段灵敏度的提升，这两个因素都增加了难度，并可能对第三代观测站构成挑战。降低匹配滤波的代价将使未来探测器数据的搜寻更易处理。此外，开展包含偏心率、进动或目标轻源(如亚太阳质量源)效应的搜寻也将更为容易。我们提出了一种基于约化基方法的分层方案，以降低进行基于匹配滤波的搜寻的计算代价。与当前方法相比，我们估计在灵敏度无任何损失的情况下，对于信噪比(SNR)至少为6.0的源可加速约10倍，对于SNR至少为5的源可加速约6倍。我们的方法以线性运算为主，具有高度可并行性。因此，我们使用图形处理单元(GPU)实现算法，并评估受商业驱动的度量指标，以展示GPU在CBC搜寻中的效率。我们的方案可推广至通用CBC搜寻，并支持使用GPU进行高效匹配滤波。
引用
@article{arxiv.2110.13115,
title = {Hierarchical approach to matched filtering using a reduced basis},
author = {Rahul Dhurkunde and Henning Fehrmann and Alexander H. Nitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13115},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 6 figures, 2 tables