中文

在线射电干涉成像:在可见度到达时同化并丢弃

天体物理仪器与方法 2019-04-04 v1 信息论 math.IT

摘要

新一代射电干涉(RI)望远镜(如平方公里阵列(SKA))的涌现将获取海量数据,并将射电天文学带入大数据时代。对 RI 望远镜所获取原始可见度进行成像的病态逆问题将变得计算上极具挑战性,尤其在数据存储与计算成本方面。当前 RI 成像方法,如 CLEAN 及其变体,以及压缩感知方法(稀疏正则化),已产生优异的重建保真度。然而,将这些方法扩展到大数据在一些情况下即便可能也极为困难。RI 成像中所有最先进的方法均缺乏在观测阶段数据获取时处理数据流的能力。此类方法被称为在线处理方法。我们提出一种用于 RI 成像的在线稀疏正则化方法。图像重建与数据获取同时进行,观测到的可见度在到达时被同化进重建图像随后丢弃。由于可见度被在线处理,良好重建的获得远快于在标准(离线)方法中须待数据获取阶段完成后才能开始的情况。此外,该在线方法提供额外的计算节省,且最重要的是大幅降低数据存储需求。理论上,重建图像与等效离线方法恢复的保真度相同,且实践中实现了非常相近的重建保真度。我们预期此处提出的在线成像技术对于将 RI 成像扩展到新兴的射电天文大数据时代至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.04462,
  title  = {Online radio interferometric imaging: assimilating and discarding visibilities on arrival},
  author = {Xiaohao Cai and Luke Pratley and Jason D. McEwen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.04462},
  year   = {2019}
}

备注

14 pages, 5 figures