新软件给“中国天眼”配上信号“过滤器”

　　记者4月9日从中国科学院新疆天文台获悉，该天文台科研团队利用数学中的“特征值分解”原理，为多波束接收机量身定制了一套高效的干扰清理软件——多波束射频干扰检测器(mRAID)，显著提升了脉冲星与快速射电暴的搜寻效率。研究成果近日发表在国际期刊《澳大利亚天文学会会刊》上。

　　射电望远镜观测到的信号极其微弱，往往会被地面的手机信号、卫星导航信号和雷达波等射频干扰“淹没”。“中国天眼”FAST配备19波束L波段接收机，每秒产生的数据量极其惊人，使这一问题尤其突出。传统的干扰剔除方法要么不够灵敏，漏掉了微弱的干扰;要么计算太慢，跟不上数据产生的速度。如何在海量数据中精准、快速地识别并剔除“伪装者”，已成为时域天文学的一大难题。

　　研究人员发现，来自宇宙的脉冲星信号通常只出现在一个波束中，而人为的干扰往往会同时被多个波束捕捉到。通过将多波束数据构建成互相关矩阵并进行特征值分解，mRAID能够像分离杂质一样，将具有共同特征的干扰信号从背景噪声中精确分离出来。

　　在对FAST实测数据的测试中，mRAID展现出了卓越性能。与目前国际主流软件中的射频干扰检测模块相比，mRAID能更有效地识别短时间尺度的瞬态干扰，大幅降低脉冲星候选体的虚警率。更重要的是，mRAID采用了全并行化设计，能够利用高性能计算机集群实现极速清洗，这对于未来大口径望远镜的大规模巡天观测具有重要技术储备意义。目前，该软件包已向全球天文界开源共享。

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