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龙图腾网获悉中国科学院国家天文台申请的专利基于分布采集组件的射电天文实时数据流处理方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119576593B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510139227.2，技术领域涉及：G06F9/50；该发明授权基于分布采集组件的射电天文实时数据流处理方法及系统是由王轩宇;刘飞;王钰;段然设计研发完成，并于2025-02-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分布采集组件的射电天文实时数据流处理方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于分布采集组件的射电天文实时数据流处理方法及系统，包括：S1.数据传输，服务器通过网卡接收射电天文望远镜传来的用户数据报协议UDP数据包，使用开源的脉冲星分布式采集组件和数据分析系统PSRDADA，创建和管理环形缓冲区，并在各个环形缓冲区之间传递数据流；S2.数据处理，利用图形处理器GPU的统一计算设备架构CUDA并行计算平台和编程模型，编写计算与解包程序，从而实现对大规模数据的并行处理和数据提取；S3.数据写盘，使用PSRDADA的数据存储客户端，将数据块写入磁盘，并将数据分割成任意长度的文件。本发明能够高效、稳定地接收高速射电数据流，实现数据的实时处理，为射电天文观测中的高带宽信号传输与处理提供可靠的解决方案。

本发明授权基于分布采集组件的射电天文实时数据流处理方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种射电天文实时数据流处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： S1.数据传输，服务器通过网卡接收射电望远镜传来的UDP数据包，使用开源的脉冲星分布式采集组件和数据分析系统PSRDADA，创建和管理环形缓冲区，并在各个环形缓冲区之间传递数据流；UDP数据包包含射电望远镜通过FPGA进行快速傅里叶变换处理后的射电信号封装成的数字信号和观测信息； S2.数据处理，利用图形处理器GPU的统一计算设备架构CUDA并行计算平台和编程模型，编写计算与解包程序，实现对数据的并行处理和数据提取；其中，GPU用于处理并行任务和延迟敏感的任务； S3.数据写盘，使用PSRDADA的数据存储客户端，将数据块写入磁盘，并将数据分割成任意长度的文件； 步骤S2中，包括以下步骤： S2.1GPU通过读取显存中环形缓冲区内的数据，基于文件头中的元信息解析观测数据；解析过程包括提取观测时间戳以及UDP数据大小；根据解包后的元信息定位频谱对应的数据块地址； S2.2在解析数据的基础上，对解析出的频谱信息预先进行波束校准；校准过程包括根据每个观测点天线信息，计算出波束校准需要的信号协方差矩阵和噪声协方差矩阵； S2.3根据计算得到的信号协方差矩阵和噪声协方差矩阵，根据最大信噪比规则，通过以下公式估计波束各个指向的方向向量 ； 其中，噪声协方差矩阵的逆矩阵，通过对噪声协方差矩阵进行逆运算，用于后续求主特征向量；表示信号协方差矩阵的估计值，反映了信号在不同接收通道或时间点之间的相关性，它基于观测数据计算得出，为方向向量，表示目标信号的到达方向上的空间分布，它与阵列天线的几何结构相关，用于描述信号的方向特性；是一个标量常数，代表该方程的特征值； 其中令，则上式为：； 通过特征分解，为被找到的主特征向量，估计的波束方向向量为： ； S2.4在方向向量估计完成后，基于最大信噪比的准则，计算波束形成权重，该波束形成权重表示波束形成过程中每个阵列通道的权重系数，该波束形成权重通过调整信号的相位和幅度，确保信号沿着目标信号的方向得到最大化增强；波束形成权重通过将噪声协方差矩阵的逆矩阵与方向向量相乘得到； S2.5根据上述预先波束校准得到的权重矩阵，结合每个波束接收的信号向量，计算波束合成后的波束； S2.6根据合成后的波束，进行积分和增强目标信号源方向上的信号，并将结果传输到服务器内存中。

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