利用多天线与 SVD 框架提取天平均 21 厘米信号：REACH 案例

在天平均 21 厘米信号实验中，提取信号的不确定性主要取决于前景与 21 厘米信号模型之间的协方差。本文中，我们使用从一组模拟前景与 21 厘米信号的奇异值分解获得的变异模态来构建这些模型。我们提出了一种通过同时拟合来自多个不同天线的频谱来减少 21 厘米与前景模态间重叠的策略，该策略可与利用前景时间依赖性同时拟合多条漂移扫描频谱的方法结合使用。为演示此思想，我们考虑了两种不同前景模型：（i）简单前景模型，假设天空上谱指数恒定；（ii）更真实的背景模型，具有谱指数的空间变化。对于简单前景模型，仅使用单一天线设计，若同时拟合来自多个时间切片的数据，我们便能较准确地提取信号。当我们同时拟合来自不同天线的数据时，21 厘米信号提取进一步改善。在使用由详细前景模型生成的更真实模拟观测时，此改善更为显著。我们发现，即使拟合多个时间切片，对于单一天线恢复的信号仍有偏且不精确。然而，同时拟合来自不同天线的数据可将提取的 21 厘米信号的偏差与不确定性降低 2-3 倍。