Blind detection of giant pulses: GPU implementation

Dalal Ait-Allal; Rodolphe Weber; Cédric Dumez-Viou; Ismael Cognard; Gilles Theureau

doi:10.1016/j.crhy.2011.10.009

The next generation radio telescopes / Les radiotélescopes du futur

Blind detection of giant pulses: GPU implementation
[Détection aveugle de pulses géants : implantation sur GPU]

Dalal Ait-Allal ¹ ; Rodolphe Weber ^1,² ; Cédric Dumez-Viou ¹ ; Ismael Cognard ³ ; Gilles Theureau ^1,³

¹ Observatoire de Paris, station de radioastronomie de Nançay, 18330 Nançay, France
² Laboratoire PRISME, université dʼOrléans, site Galilée, 12, rue de Blois, 45067 Orléans cedex 2, France
³ Laboratoire de physique et chimie de lʼenvironnement et de lʼespace, université dʼOrléans/CNRS, 3, avenue de la recherche scientifique, 45045 Orléans cedex, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 13 (2012) no. 1, pp. 80-87.

Résumé
Abstract

Lʼobservation radio des pulsars nécessite une instrumentation spécifique et des procédures de traitement du signal dédiées qui corrigent les effets de la dispersion induite par le milieu interstellaire. En outre, la qualité des observations peut être notablement dégradée par la présence dʼinterférences radioélectriques (RFI) dʼorigine anthropique. Ce papier présente lʼinstrumentation mise en place pour lʼobservation des pulsars à la Station de Radioastronomie de Nançay. Notamment, nous détaillons une approche originale pour la détection automatique de pulses géants. Bien que moins sensible que lʼapproche classique consistant à balayer en temps différé lʼespace des paramètres du pulsar potentiel, lʼapproche proposée se distingue par une efficacité dʼimplantation, une capacité de traitement en temps réel et une robustesse intrinsèque aux RFI. En outre, elle ne nécessite aucune connaissance préalable des paramètres du pulsar, ce qui autorise son utilisation pour la détection dʼévénements impulsionnels non répertoriés. Une implantation sur GPU est en cours de validation.

Radio astronomical pulsar observations require specific instrumentation and dedicated signal processing to cope with the dispersion caused by the interstellar medium. Moreover, the quality of observations can be limited by radio frequency interference (RFI) generated by Telecommunications activity. This article presents the innovative pulsar instrumentation based on graphical processing units (GPU) which has been designed at the Nançay Radio Astronomical Observatory. In addition, for giant pulsar search, we propose a new approach which combines a hardware-efficient search method and some RFI mitigation capabilities. Although this approach is less sensitive than the classical approach, its advantage is that no a priori information on the pulsar parameters is required. The validation of a GPU implementation is under way.

Publié le : 2011-12-10

DOI : 10.1016/j.crhy.2011.10.009

Keywords: RFI mitigation, Pulsar, Transient detection, GPU
Mot clés : Elimination des RFI, Pulsar, Détection de signaux impulsionnels, GPU

Affiliations des auteurs :

Dalal Ait-Allal ¹ ; Rodolphe Weber ^{1, 2} ; Cédric Dumez-Viou ¹ ; Ismael Cognard ³ ; Gilles Theureau ^{1, 3}

¹ Observatoire de Paris, station de radioastronomie de Nançay, 18330 Nançay, France
² Laboratoire PRISME, université dʼOrléans, site Galilée, 12, rue de Blois, 45067 Orléans cedex 2, France
³ Laboratoire de physique et chimie de lʼenvironnement et de lʼespace, université dʼOrléans/CNRS, 3, avenue de la recherche scientifique, 45045 Orléans cedex, France

@article{CRPHYS_2012__13_1_80_0,
     author = {Dalal Ait-Allal and Rodolphe Weber and C\'edric Dumez-Viou and Ismael Cognard and Gilles Theureau},
     title = {Blind detection of giant pulses: {GPU} implementation},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {80--87},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {13},
     number = {1},
     year = {2012},
     doi = {10.1016/j.crhy.2011.10.009},
     language = {en},
}

TY  - JOUR
AU  - Dalal Ait-Allal
AU  - Rodolphe Weber
AU  - Cédric Dumez-Viou
AU  - Ismael Cognard
AU  - Gilles Theureau
TI  - Blind detection of giant pulses: GPU implementation
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2012
SP  - 80
EP  - 87
VL  - 13
IS  - 1
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crhy.2011.10.009
LA  - en
ID  - CRPHYS_2012__13_1_80_0
ER  -

%0 Journal Article
%A Dalal Ait-Allal
%A Rodolphe Weber
%A Cédric Dumez-Viou
%A Ismael Cognard
%A Gilles Theureau
%T Blind detection of giant pulses: GPU implementation
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2012
%P 80-87
%V 13
%N 1
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crhy.2011.10.009
%G en
%F CRPHYS_2012__13_1_80_0

Dalal Ait-Allal; Rodolphe Weber; Cédric Dumez-Viou; Ismael Cognard; Gilles Theureau. Blind detection of giant pulses: GPU implementation. Comptes Rendus. Physique, Volume 13 (2012) no. 1, pp. 80-87. doi : 10.1016/j.crhy.2011.10.009. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2011.10.009/

Bibliographie
Cité par

[1] D. Lorimer; M. Kramer Handbook of Pulsar Astronomy, Cambridge University Press, Cambridge, 2005 (pp. 106–123 and 141–142)

[2] D. Ait-Allal; C. Dumez-Viou; R. Weber; G. Desvignes; I. Cognard; G. Theureau RFI mitigation at Nançay Observatory: Impulsive signal processing (S.A. Torchinsky; A. van Ardenne; T. van den Brink-Havinga; A. van Es; A.J. Faulkner, eds.), Widefield Science and Technology for the SKA, 2010 (ISBN: 978-90-805434-5-4)

[3] R.P. Eatough; E.F. Keane; A.G. Lyne An interference removal technique for radio pulsar searches, Mon. Not. R. Astron. Soc., Volume 395 (2009), p. 410

[4] M.A. McLaughlin et al. Transient radio bursts from rotating neutron stars, Nature, Volume 439 (2006) no. 7078, pp. 817-820

[5] D.H. Staelin; E.C. Reifenstein Pulsating radio sources near the Crab nebula, Science, Volume 162 (1968) no. 3861, pp. 1481-1483

[6] I. Cognard et al. Giant radio pulses from a millisecond pulsar, ApJL, Volume 457 (1996), p. L81

[7] https://casper.berkeley.edu/wiki/ROACH

[8] R. Weber, et al., Data preprocessing for decametre wavelength exoplanet detection: an example of cyclostationary RFI detector, in: EUSIPCOʼ2007, Poznan, Poland, August 2007.

[9] G.M. Nita et al. Radio frequency interference excision using spectral-domain statistics, Publ. Astron. Soc. Pacific, Volume 119 (2007) no. 857, pp. 805-827

[10] S. Deans The Radon Transform and Some of Its Applications, Krieger Publ. Co., 1983

[11] G. Desvignes, Lʼobservation des pulsars au Radiotélescope de Nançay. Applications à la recherche de nouveaux objets, à lʼétude des systèmes binaires relativistes et à la détection dʼun fond dʼondes gravitationnelles, PhD thesis, University of Orléans, 2009.

Cité par Sources :

Commentaires - Politique