【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天文学大规模数据处理，尤其涉及一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法及系统。
技术介绍
1、脉冲星搜寻(又称为脉冲星搜索)作为一项重要的天文学任务，需要处理大量的射电观测数据，以探测和研究脉冲星信号。然而，在脉冲星搜索过程中，脉冲星信号往往非常弱且与各种干扰信号混合，这些干扰信号与脉冲星信号混叠在一起，降低了脉冲星信号检测的灵敏度和可靠性。因此，在脉冲星搜索时消除干扰信号是必要的。采用针对性的消干扰技术可以抑制或去除干扰信号，提高脉冲星信号的信噪比和分辨率，增加检测到脉冲星信号的机会。但是，目前现有的消射频干扰技术存在以下问题：
2、首先，计算效率低下。大规模的射电观测数据导致消除射频干扰和频道数据提取过程需要大量的计算资源和时间，进而导致处理速度较慢，目前的消射频干扰技术对高性能计算平台的利用率不高，这也限制了实时或近实时应用的可行性，并且在大规模数据处理时将会导致延迟；
3、其次，精确度不高。现有技术中虽然可以部分地消除射频干扰，但对于复杂变化的干扰信号可能无法有效处理。这可能导致一些干扰仍然存在于频道数据中，降低数据质量并对后续的科学分析产生负面影响。
4、此外，针对传统的射频干扰消除方法，其在处理大规模的射电观测数据时可能会面临存储和计算资源需求高、复杂度高等问题，这也限制了传统方法在大规模数据处理中的适用性，容易导致性能瓶颈和非实时处理的困扰。
5、神威新一代超级计算机系统继承和发展了“神威·太湖之光”体系架构，基于神威新一代高性能异构众核处理器和互
技术实现思路
1、为解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法及系统，结合神威架构的高性能计算能力，对presto软件(脉冲星搜寻开源软件)框架进行优化，实现高效、精确、实时的射频干扰消除，优化频道数据提取过程，并充分利用神威架构的并行计算能力，提高处理速度、降低延迟，提供更高质量的观测数据。
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法。
3、一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，包括：
4、通过具有射电天文相干基带记录器的射电望远镜，采集原始射电观测数据；
5、对原始射电观测数据进行多频率通道滤波；其中，每一频率通道对应一个线程，多个线程分别在多个处理节点中并行执行，且一个节点对应执行一个线程；
6、在滤波过程中，完成对原始射电观测数据的射频干扰检测处理，包括：根据信号频谱和时间序列，识别原始射电观测数据中的射频干扰，标记识别出的射频干扰并遮盖；
7、采用数据压缩算法，对每一频率通道中射频干扰检测处理后的数据进行压缩，将压缩后的数据传输汇总至主节点，提取消射频干扰后的频道数据。
8、第二方面，本专利技术提供了一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取系统。
9、一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取系统，包括：
10、数据获取模块，用于通过具有射电天文相干基带记录器的射电望远镜，采集原始射电观测数据；
11、消除射频干扰模块，用于对原始射电观测数据进行多频率通道滤波；其中，每一频率通道对应一个线程，多个线程分别在多个处理节点中并行执行，且一个节点对应执行一个线程；在滤波过程中，完成对原始射电观测数据的射频干扰检测处理，包括：根据信号频谱和时间序列，识别原始射电观测数据中的射频干扰，标记识别出的射频干扰并遮盖；
12、频道数据提取模块，用于采用数据压缩算法，对每一频率通道中射频干扰检测处理后的数据进行压缩，将压缩后的数据传输汇总至主节点，提取消射频干扰后的频道数据。
13、第三方面，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述方法的步骤。
14、第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述方法的步骤。
15、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
16、1、本专利技术提供了一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法及系统，结合神威架构的高性能计算能力，对presto软件框架进行优化，实现高效、精确、实时的射频干扰消除，优化频道数据提取过程，并充分利用神威架构的并行计算能力，提高处理速度、降低延迟，提供更高质量的观测数据。
17、2、本专利技术提出一种针对射频干扰的消干扰算法，具有高抑制能力和自适应性，以减少干扰信号对脉冲星信号的影响。
18、3、本专利技术结合神威架构的优势，采用并行计算技术对观测数据进行频道数据提取，提高处理速度和效率，而且采用合适的数据压缩算法对提取的频道数据进行压缩，降低存储需求和传输开销，优化频道数据提取过程，减少计算资源和时间的开销，并提高数据质量。
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1.一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，所述滤波采用频域滤波算法，通过自适应滤波器对原始射电观测数据进行多频率通道的自适应频域滤波。
3.如权利要求2所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，所述频域滤波算法包括：利用离散傅里叶变换对原始射电观测数据进行频谱分析，识别射频干扰信号并滤波，在频域上消除射频干扰信号。
4.如权利要求2所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，在进行频域滤波的过程中，根据射频干扰信号的特征，动态调整滤波器权重参数，基于动态调整的滤波器权重进行自适应滤波。
5.如权利要求4所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，通过梯度下降方法迭代计算滤波器的权重并更新，包括：
6.一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取系统，其特征是，包括：
7.如权利要求6所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取系统，其特征是
8.如权利要求7所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取系统，其特征是，在进行频域滤波的过程中，根据射频干扰信号的特征，动态调整滤波器权重参数，基于动态调整的滤波器权重进行自适应滤波。
9.一种电子设备，其特征是，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成如权利要求1-5中任一项所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成如权利要求1-5中任一项所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，所述滤波采用频域滤波算法，通过自适应滤波器对原始射电观测数据进行多频率通道的自适应频域滤波。
3.如权利要求2所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，所述频域滤波算法包括：利用离散傅里叶变换对原始射电观测数据进行频谱分析，识别射频干扰信号并滤波，在频域上消除射频干扰信号。
4.如权利要求2所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，在进行频域滤波的过程中，根据射频干扰信号的特征，动态调整滤波器权重参数，基于动态调整的滤波器权重进行自适应滤波。
5.如权利要求4所述的一种基于神威架构的消射频干扰的频道数据提取方法，其特征是，通过梯度下降方法迭代计算滤波器的权重并更新，包括：
6.一种基于神威架构的...
【专利技术属性】
技术研发人员：涂阳，尼盟萌，王成志，
申请(专利权)人：济南超级计算中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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