基于 VLA 数据非凸优化的天鹅座 A 联合校准与成像

射电干涉（RI）数据是受方向相关天线增益影响的未知射电源的空间傅里叶欠采样含噪分量。若不能准确建模这些天线增益，所得射电源估计的保真度与分辨率将受限。近期 RI 反问题通过联合校准与成像方法得以解决，该方法在真实 RI 仿真背景下，求解一个非凸最小化任务，其中包含针对方向相关效应（DDEs）的合适先验（即时间与平面平滑性）以及通过 $\ell_1$-范数先验对未知射电图的稀疏性约束。基于这些进展，我们提出通过对数和（log-sum）先验增强射电图稀疏性，其稀疏促进能力强于 $\ell_1$-范数。所得最小化任务通过一系列由重加权 $\ell_1$ 图像先验构成的非凸最小化任务近似求解。我们在 Karl G. Jansky 甚大阵列（VLA）于 X、C 和 S 波段获得的著名射电星系天鹅座 A 的 RI 观测上验证了该方法的有效性。更确切地说，我们展示了该方法在显著提升数据保真度的同时，获得了高分辨率、高动态范围的射电图像，证实了所考虑的未知 DDEs 与射电图像先验的适用性。作为数据与所提方法达到高保真度的明确定性指示，我们报告在 S 波段探测到 Cyg A 附近的三个背景源。