FAST 射电复合线的基线校正：一种改进的惩罚最小二乘平滑技术

已利用五百米口径球面射电望远镜（FAST）开展了一项在银道面测绘 1 deg$^2$ 射电复合线（RRLs）的先导项目。其动机是验证利用 FAST 开展大规模银道面 RRL 巡天的技术与可靠性，旨在研究银河系中的电离环境。数据显示，FAST 19 波束 L 波段的带通受到射电频率干扰（RFIs）和驻波涟漪的严重影响，传统低阶多项式难以校正。本文研究了一系列基于惩罚最小二乘（PLS）的射电天文光谱基线校正方法，此类光谱通常含有高噪声水平的微弱信号。评估了三种有前景的基于惩罚最小二乘的方法：AsLS、arPLS 和 asPLS。取其优势，开发了一种名为 rrlPLS 的改进方法，以优化对我们 RRL 光谱的基线拟合。为检验其有效性，通过仿真对四种方法进行了测试，并进一步用观测数据集验证。结果表明，rrlPLS 方法在优化参数 $\lambda = 2 \times 10^8$ 下，能揭示 RRL 图中最灵敏且最可靠的发射特征。通过将人工谱线轮廓注入真实数据立方体，对 rrlPLS 进行了进一步的轮廓失真评估。与模拟信号相比，处理后的低信噪比谱线受影响较小，其不确定性主要由 rms 噪声引起。rrlPLS 方法将应用于未来 FAST RRL 巡天数据处理流水线的基线校正。在配置适当参数后，本文验证的 rrlPLS 技术也可用于其他光谱学项目。