TransientX：一个高性能单脉冲搜索软件包

由大量小型天线组成的射电干涉仪拥有大视场和高灵敏度。例如，Karoo阵列望远镜（MeerKAT）在其$>1\,\mathrm{deg}^2$的视场内实现了高达2.8 K/Jy的增益。这种能力显著提高了脉冲星和快速瞬变源的巡天速度。然而，这也带来了与高达数Tb/s（对于MeerKAT）的高数据速率和巨大计算能力需求相关的挑战。为了处理巡天的大数据速率，我们开发了一款名为“TransientX”的高性能单脉冲搜索软件。该软件将多个过程集成到一个流程中，包括射频干扰抑制、消色散、匹配滤波、聚类和候选体绘图。在TransientX中，我们使用子带消色散算法开发了一种高效的基于CPU的消色散实现。此外，TransientX采用基于密度的噪声应用空间聚类（DBSCAN）算法来消除重复候选体，该算法利用了基于kd-tree数据结构的高效实现。我们还计算了由色散量、矩形波宽度、谱指数和脉冲形状失配导致的信噪比损失。值得注意的是，我们发现，即使散射时标是脉冲宽度的10倍，矩形波模板与具有散射的高斯形脉冲之间的失配导致的信噪比损失仍然相对较小，约为9%。此外，对于多倍频程接收机，由谱指数失配导致的信噪比下降变得显著。我们对各个过程进行了基准测试，包括消色散、脉冲滤波和聚类。TransientX提供了高效的仅用CPU进行实时单脉冲搜索的能力。