全视望远镜：仅需N log N计算成本的大面积望远镜阵列
宇宙学与河外天体物理
2010-11-11 v2 天体物理仪器与方法
摘要
我们证明，允许廉价分析硬件（相关器成本随天线数N按N log N而非N^2缩放）的望远镜阵列天线布局类别令人鼓舞地庞大，不仅包括先前讨论过的矩形网格，还包括此类网格的任意层级结构，且每一层可具有任意旋转和剪切。我们证明，对于具有n级层级结构的二维阵列，所有相关性可以通过快速傅里叶变换在2n维（而非2维）中高效计算。这可以显著降低需要极高灵敏度以分辨相距甚远角尺度的科学应用的相关器成本，例如21厘米层析成像（其中短基线用于探测宇宙学信号，长基线用于点源移除），从而有助于实现未来使用数千或数百万个廉价偶极子天线的21厘米实验。这种层级网格结合了传统阵列布局的角分辨率优势和矩形快速傅里叶变换望远镜的成本优势。我们还描述了一种算法，用于层级阵列的一个子类如何有效利用旋转合成来生成具有最小噪声和良好表征的合成波束的全天图。
引用
@article{arxiv.0909.0001,
title = {Omniscopes: Large Area Telescope Arrays with only N log N Computational Cost},
author = {Max Tegmark and Matias Zaldarriaga},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.0001},
year = {2010}
}
备注
Replaced to match accepted PRD version. 10 pages, 9 figs