射电干涉成像中方向依赖效应自校准的非凸优化
天体物理仪器与方法
2017-07-25 v2
摘要
射电干涉成像旨在从通过天线阵列获取的退化观测中估计未知的天空强度图像。在阵列完美校准的理论情况下，已证明基于凸优化和压缩感知理论的迭代算法解决相应成像问题可与CLEAN等经典算法竞争。然而，实践中基于天线的增益未知，必须校准。未来射电望远镜如SKA旨在将成像分辨率和灵敏度提高几个数量级。在此精度水平下，必须考虑增益的方向依赖性，射电干涉成像可理解为盲去卷积问题。在此背景下，底层最小化问题是非凸的，必须设计适应性技术。本工作中，利用非凸优化的最新进展，我们提出首个射电干涉测量中的联合校准与成像方法，具有证明的收敛保证。我们的方法基于块坐标前向-后向算法，联合考虑可见度以及图像和方向依赖效应(DDEs)两者的合适先验。如近期工作所示，稀疏性仍是图像的首选先验，而DDEs被建模为天空的平滑函数，即空间带限的。最后，我们通过模拟展示了我们的方法在重建点源和复杂扩展源图像方面的效率。MATLAB代码可在GitHub上获取。
引用
@article{arxiv.1701.03689,
title = {Non-convex optimization for self-calibration of direction-dependent effects in radio interferometric imaging},
author = {Audrey Repetti and Jasleen Birdi and Arwa Dabbech and Yves Wiaux},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03689},
year = {2017}
}