用 Ooty 宽视场阵列 (OWFA) 对 $z = 3.35$ 处 HI 的模拟预测——II：前景规避

考虑到即将到来的 OWFA，我们使用前景和 $z = 3.35$ 处 HI 21-cm 强度映射信号的模拟来识别预期 21-cm 功率谱 $P(k_{\perp},k_{\parallel})$ 显著大于预测前景贡献的 $(k_{\perp},k_{\parallel})$ 模式。在“前景规避”技术中，仅使用这些未污染的 $k$ 模式来测量 $P(k_{\perp},k_{\parallel})$。尽管前景主要局限在一个楔形区域内，我们发现楔形外的小泄漏在 $(k_{\perp},k_{\parallel})$ 平面的很大部分上超过了 21-cm 信号。前景泄漏的程度对用于估计 $P(k_{\perp},k_{\parallel})$ 的频率窗函数极为敏感。可以通过使窗函数变窄来减少泄漏，但这以损失更大比例的 21-cm 信号为代价。必须平衡这些相互竞争的效果以确定最优窗函数。考虑一类宽泛的余弦窗函数，我们确定了一个六项窗函数作为 OWFA 的 21-cm 功率谱估计的最优选择。仅考虑预期 21-cm 功率谱超过预测前景 100 倍或更多的 $k$ 模式，在 $k$ 范围 $0.18 \leq k \leq 0.3 \, {\rm Mpc}^{-1}$ 和 $0.18 \le k \le 0.8 \, {\rm Mpc}^{-1}$ 中，分别通过 $1,000-2,000$ 小时和 $10^4$ 小时的观测，可以实现分箱功率谱的 $5\,\sigma$ 探测。