正则化方法在天籁圆柱探路者阵列天空图重建中的应用
天体物理仪器与方法
2024-12-10 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
天籁圆柱探路者是一台射电干涉仪阵列,用于在后电离时代测试 21 cm 强度映射技术。它以被动漂移扫描模式工作,用以巡视北半球可见的天空。为应对巨大的瞬时视场和球面天空,我们将漂移扫描数据分解为 m 模式,这些模式与天空强度呈线性关系。天空图通过求解线性干涉仪方程重建。由于干涉仪基线的 uv 覆盖不完整,这一反问题通常是不适定的,需要正则化方法求解。本文利用模拟研究两种常用的正则化方法:截断奇异值分解(TSVD)和 Tikhonov 正则化技术。正则化参数的选择对其应用至关重要。我们采用广义交叉验证(GCV)方法和 L 曲线法来确定最优值。我们比较了不同正则化方法以及使用不同准则导出的不同参数所得到的重建图。结果表明,虽然两种方法在一定参数范围内都能生成良好的图像,但在 Tikhonov 方法中,对噪声模式的抑制更为渐进,生成的图像更为平滑,避免了 TSVD 方法所产生的一些视觉伪影。
引用
@article{arxiv.2312.01064,
title = {Application of Regularization Methods in the Sky Map Reconstruction of the Tianlai Cylinder Pathfinder Array},
author = {Kaifeng Yu and Shifan Zuo and Fengquan Wu and Yougang Wang and Xuelei Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01064},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 14 figures