脉冲星相干消色散系统及方法技术方案

一种相干消色散的方法，包括以下步骤：读取脉冲星基带数据；对主机端CPU和设备端GPU变量和参数进行初始化；CPU和GPU的数据处理相对独立，通过指针传递方式，交换数据；将CPU内存的数据复制到GPU显存；设置及初始化FFT plan；计算FFT算法；CPU启动GPU kernel函数，分配GPU多线程任务，在频率域，计算脉冲星信号与星际介质函数chirp的乘法运算，在设备端GPU的多线程执行相干消色散处理算法；将GPU Kernel处理的结果转换成时域信号，设置1D逆IFFT plan；将处理结果复制到CPU，并且数据重叠的部分去掉；写入文件，如果所有数据的消色散处理结束，释放GPU设备端开辟的内存资源。本发明专利技术解决了由于相干消色散算法计算量巨大在CPU平台上无法实时计算的问题。

Pulsar coherent dispersion cancellation system and method

【技术实现步骤摘要】
脉冲星相干消色散系统及方法
本专利技术涉脉冲星信号观测及搜寻
，尤其涉及一种脉冲星相干消色散系统及方法。
技术介绍
脉冲星是一种快速自转的中子星，具有非常高的密度和稳定的周期，它在绕自身旋转轴高速旋转的同时，电磁波沿磁极方向向外发射，当电磁波扫过地球时，地球上的射电望远镜会接收到周期性的脉冲信号。脉冲星信号在宇宙空间传播过程中遇到星际介质的影响。由于这些星际介质色散的影响，不同频率的无线电波的传播速度不同，高频传播的比低频快，因此脉冲星信号到达射电望远镜的时间有延迟，增加带宽会导致脉冲加宽，脉冲能量分散而使脉冲轮廓变形，灵敏度下降，甚至会将脉冲信号平消失。由于脉冲星信号极其微弱，为了观测到清晰可见的脉冲轮廓需要对脉冲星信号进行色散处理。脉冲星消色散技术可以有效提高天文观测的灵敏度，提升观测系统的脉冲星识别和检测能力。近年来脉冲星科学研究和观测对消色散技术提出了更高的要求，具备超带宽、高速信号处理能力的消色散系统将是未来射电脉冲星观测设备发展的必然趋势，并且相关技术遇到很大挑战。现有的相干消色散处理技术具有如下缺陷：(1)脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相干消色散的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：读取脉冲星基带数据；对主机端CPU和设备端GPU变量和参数进行初始化；/n步骤2：CPU和GPU的数据处理相对独立，通过指针传递方式，交换数据；/n步骤3：将CPU内存的数据复制到GPU显存；/n步骤4：设置及初始化FFT plan，使用cufftPlan1d(&plan,fftsize,CUFFT_C2C,BATCH)设置1D复数到复数FFT算法执行规则；/n步骤5：计算FFT算法；/n步骤6：CPU启动GPU kernel函数，分配GPU多线程任务，在频率域，计算脉冲星信号与星际介质函数chirp的乘法运算，在设备端G...

【技术特征摘要】
1.一种相干消色散的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：读取脉冲星基带数据；对主机端CPU和设备端GPU变量和参数进行初始化；
步骤2：CPU和GPU的数据处理相对独立，通过指针传递方式，交换数据；
步骤3：将CPU内存的数据复制到GPU显存；
步骤4：设置及初始化FFTplan，使用cufftPlan1d(&plan,fftsize,CUFFT_C2C,BATCH)设置1D复数到复数FFT算法执行规则；
步骤5：计算FFT算法；
步骤6：CPU启动GPUkernel函数，分配GPU多线程任务，在频率域，计算脉冲星信号与星际介质函数chirp的乘法运算，在设备端GPU的多线程执行相干消色散处理算法；
步骤7：将GPUKernel处理的结果转换成时域信号，设置1D逆IFFTplan，即计算逆快速傅里叶变换；
步骤8：将处理结果复制到CPU，并且数据重叠的部分去掉；
步骤9：写入文件，如果所有数据的消色散处理结束，释放GPU设备端开辟的内存资源。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中脉冲星基带数据的格式为psrdada，文件包含头部信息和数据部分；
所述主机端CPU和设备端GPU变量和参数包括观测频率、带宽及DM值。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中主机端CPU使用cudaMalloc函数，分配GPU内存空间。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：托乎提努尔，王娜，张海龙，王杰，
申请(专利权)人：中国科学院新疆天文台，
类型：发明
国别省市：新疆;65