一种用于高保真干涉校准的贝叶斯方法 I：数学形式体系
天体物理仪器与方法
2022-10-26 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
在诸如 21 cm 宇宙学等依赖不同天体物理发射分量相对光谱平滑度知识来提取感兴趣信号的天体物理应用中，最小化校准数据中伪光谱结构的高保真射电干涉数据校准至关重要。现有射电干涉校准方法已被证明，若用于校准数据的天空模型不完备，会向校准数据中引入伪光谱结构。在本文中，我们引入 BayesCal：干涉校准中天空模型不完备性问题的一种新颖解决方案，旨在实现高保真数据校准。BayesCal 数据模型用天空前向模型的先验已知分量补充以一个针对数据中缺失和不确定的通量贡献的统计模型，该模型受模型中功率先验的约束。我们演示了该模型参数如何可解析边缘化，降低待采样参数空间的维度，并允许直接从校准参数的后验概率分布采样。此外，我们展示了如何将从仪器增益光谱平滑度的理论和基于测量的约束导出的物理动机先验用于约束校准解。在 companion 论文中，我们将该算法应用于 HERA 类阵列的模拟观测，并证明其相对于标准校准方法可实现伪光谱涨落功率至多四个数量级的抑制。
引用
@article{arxiv.2206.13554,
title = {A Bayesian approach to high fidelity interferometric calibration I: mathematical formalism},
author = {Peter H. Sims and Jonathan C. Pober and Jonathan L. Sievers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.13554},
year = {2022}
}