Characterizing 21-cm Power Spectrum Signal Loss from Temporal Filtering of Drift-scanning Visibilities: A Generalized Method

对宇宙 21-cm 信号的成功检测（例如，在重新组合时期或宇宙黎明期间）取决于抑制数据中细微的系统效应。其中一些系统效应，特别是干涉仪数据中相互耦合的主要问题，表现为与宇宙信号不同的时间可变性。Fringe-rate filtering — 一种基于时间的 Fourier 滤波技术 — 是缓解这些效应的强大工具；但 fringe-rate 滤波也会衰减宇宙信号。采用 fringe-rate 滤波的分析必须补充对滤波器造成的信号损失进行严格计量。在本文中，我们提出了一种用于表征漂移扫描可见性上线性时序滤波器如何导致宇宙 21-cm 信号衰减的通用形式化方法。我们的形式化主要依赖于解析计算，因此相对于传统蒙特卡罗信号损失分析具有更大的计算效率。我们将信号损失形式化方法应用于氢重新组合阵列（HERA）使用的滤波策略，并将我们的解析预测与通过蒙特卡罗分析获得的信号损失估计进行比较。我们发现解析预测与蒙特卡罗估计之间存在良好的一致性，因此得出结论，HERA 以及任何其他漂移扫描干涉仪实验，在对可见性应用线性时序滤波器时，都应使用我们的信号损失形式化方法。