Radio quiet, please! - protecting radio astronomy from interference
无线电频谱对于天文学研究和其他频谱使用者来说是一种有限且日益宝贵的资源。使射电天文学使用的频带尽可能不受不必要的射频干扰（RFI）至关重要。频谱管理是实现这一目标的工具之一，其目的包括对其他频谱用户发射到射电天文学频带的RFI水平设定监管限制。这涉及与国家、区域和全球各级的监管机构和其他频谱用户进行讨论。全球频谱管理框架由国际电信联盟的《无线电规则》制定，该规则规定，如果干扰使测量的不确定性增加10%，则干扰对射电天文学有害。《无线电规则》每三至四年修订一次，这是一个由四个在频谱管理方面代表射电天文学界利益的组织（IUCAF、CORF、CRAF和RAFCAP）积极参与的过程。这四个组织目前的兴趣和活动范围从保护通过监管措施取得的成果，到展望高频使用和巨型射电望远镜使用的未来。
2009-06-12 astro-ph.IM
A Radio-Frequency-over-Fiber link for large-array radio astronomy applications
介绍了加拿大氢强度测绘实验（CHIME）的425-850 MHz光纤射频（RFoF）链路原型。该设计是基于直接调制的法布里-珀罗（FP）激光器，在环境温度下工作，和单模光纤。分析了RFoF链路的动态性能、增益稳定性和相稳定性。在Dominion射电天体物理天文台为CHIME原型建造的双元件干涉仪上进行的测试表明，RFoF可以成功地用作CHIME望远镜和其他大阵列射电天文学应用的模拟信号传输的成本效益解决方案
2013-10-02 astro-ph.IM
Radio Astronomy Transformed: Aperture Arrays - Past, Present & Future
我回顾了孔径阵列的早期发展及其在射电天文学中的作用。这项技术在20世纪60年代末的消亡，以及抛物面天线兴起的原因也被考虑在内。与安提基西拉机制（见这些会议记录）作为一个失去的技术的相似之处简要介绍。孔径阵列重新进入射电天文学的世界，因为建造一个收集面积为1平方公里的巨大射电望远镜（平方公里阵列，SKA）的想法出现了。信通技术的巨大进步改变了孔径阵列的能力、灵活性和可靠性。在20世纪90年代中期，ASTRON开始开发和实验第一个用于射电天文学的高频孔径阵列瓦片- AAD，OSMA，THEA和EMBRACE。在这些努力的推动下，射电天文学的相控阵馈源（PAF）被发明出来，LOFAR本身成为下一代望远镜和SKA的主要开拓者。与此同时，孔径阵列为射电天文学提供的同样优势已经使碟形天线在许多不同的民用和军事应用中过时了。LOFAR和其他孔径阵列（MWA，LWA和PAPER）的第一次调试结果目前表明，这种技术可以改变射电天文学超过20年的无线电频谱，频率至少达到1.5 GHz。这种“射电天文学的重新发明”对整个SKA的设计和形式具有重要意义。建立一个SKA，只是“类固醇VLA”是根本不够好。就像安提基特拉机制本身一样，我们必须让未来的天文学家感到惊讶-他们和这一代人都应该得到同样的东西。
2012-11-27 astro-ph.IM
Quantum Radio Astronomy: Data Encodings and Quantum Image Processing
本文探索量子图像处理在射电干涉测量中的应用，评估不同量子图像表示并证明其在识别明亮射电源时具备指数级加速优势，同时提出一种用于干涉仪可见度自校准的新型变分量子算法。
2024-02-09 astro-ph.IM
The statistics of low frequency radio interference at the Murchison Radio-astronomy Observatory
我们的特点的低频射频干扰（RFI）的环境在默奇森射电天文台（MRO），选择的位置为平方公里阵列的低频分量。数据收集自位于MRO的BIGHORNS仪器，该仪器记录了2014年11月至2015年3月期间70至300 MHz之间的连续带宽。这些数据经过处理以识别RFI，我们描述了一系列时域和频域的统计数据，包括将RFI占用率和信号功率建模为一系列分布函数，目的是帮助未来的科学家和操作人员进行观测规划。
2016-10-15 astro-ph.IM
Spectrometers and Polyphase Filterbanks in Radio Astronomy
这篇评论介绍了光谱仪，并讨论了它们在射电天文学中的应用。虽然介绍了各种技术，但特别强调数字系统。讨论了三种不同类型的数字光谱仪：自相关光谱仪、傅里叶变换光谱仪和多相滤波器组光谱仪。鉴于多相滤波器组的日益普及和显著优势，本文将详细介绍多相滤波器组。不同的光谱仪技术的相对优势和劣势进行了比较和对比，并提出了实施考虑。
2018-05-09 astro-ph.IM
Adventures in Radio Astronomy Instrumentation and Signal Processing
本论文描述了几种用于数字化和处理利用射电望远镜收集的模拟天文信号的仪器的设计和实现。现代射电望远镜具有显著的数字信号处理需求，通常使用在现场可编程门阵列中实现的定制处理引擎来最好地满足这些需求。这些需求基本上源于天文学家希望观察的越来越大的模拟带宽，导致需要实时处理大量数据。我们专注于光谱仪的发展，以改善艾伦望远镜阵列，哈特比斯多克射电天文台望远镜，南赛射电望远镜和帕克斯射电望远镜上的脉冲星科学。我们还介绍了我们进行的实时脉冲星计时仪器的发展工作。本论文中所描述的所有工作都是使用加州大学伯克利分校天文信号处理和电子研究中心（CASPER）开发的通用天文处理工具和硬件进行的。我们成功地在几个望远镜上部署了完全采用CASPER技术建造的仪器，这有助于验证CASPER倡导的射电天文仪器开发方法。
2011-09-02 astro-ph.IM
Quantum Radio Astronomy: Quantum Linear Solvers for Redundant Baseline Calibration
针对未来大型射电望远镜海量数据处理受限于传统计算资源的问题，研究探索了在NISQ计算机和量子退火机中使用变分量子线性求解器与组合求解器进行冗余基线校准的可行性，证明其有效但受限于当前量子硬件。
2023-10-18 astro-ph.IM
Polarization in Low Frequency Radio Astronomy
本章介绍低频射电天文学中偏振测量的概念。在这种情况下，无线电波通常不是原子或分子跃迁谱线的特征，而是通过电磁辐射释放自由能的不稳定粒子分布函数的特征。由于射电源区通常是磁化的，传播介质（至少靠近源）是各向异性的，极化取决于局部磁场方向、传播模式和传播方向。
2019-01-11 astro-ph.IM
Real-time stream processing in radio astronomy
现代射电天文学的一个主要挑战是处理宽带接收器产生的大量数据。如此大的数据速率通常对于单个设备来说太大了，因此处理必须在并行工作的多个设备上进行。这些设备必须协同工作，以实时处理传入的数据，将数据量减少到可管理的大小，并输出科学就绪的数据产品。本章的目的是对射电望远镜的数字系统通常是如何实现的进行了广泛的概述，重点是在多个计算设备上的实时流处理。
2019-12-19 astro-ph.IM
Radio astronomy in Africa: the case of Ghana
南非通过Hartebeesthoek射电天文台（HartRAO）在非洲射电天文学方面发挥了主导作用。它继续与目前的七碟MeerKAT前体阵列（KAT-7）一起取得进展，导致64碟MeerKAT和巨大的平方公里阵列（SKA），将用于变革射电天文学研究。加纳是SKA的非洲合作伙伴，在过去六年中一直接受南非的指导，不久将在射电天文学领域崭露头角。该国将很快拥有一个科学质量的32米碟形天线，它是由一个冗余的卫星通信天线改造而成的。最初，它将配备5 GHz和6.7 GHz接收器，随后将配备1.4 - 1.7 GHz接收器。该望远镜的设计目的是作为单碟观测台使用，并参加正在发展的非洲甚长基线干涉测量网络和欧洲甚长基线干涉测量网络。加纳被指定在可能的SKA第2阶段期间主办一个远程台站。该国位于赤道以北5度的位置使其具有独特的优势，可以看到整个银河系和几乎整个天空。在这篇文章中，我们介绍了加纳在射电天文学领域的情况，以及工程师和天文学家即将开展的科学/技术。
2015-04-06 astro-ph.IM
A Wideband, Four-Element, All-Digital Beamforming System for Dense Aperture Arrays in Radio Astronomy
密集排列的全数字孔径阵列是平方公里阵列（SKA）射电望远镜所需技术开发的一个关键领域。数字孔径阵列的实时信号处理系统的设计是目前世界范围内探路者项目的核心挑战。我们描述了这样的工作的中期结果;一个分层的，频域波束形成架构，用于合成从数字孔径阵列的宽带天线馈源的天空波束。
2010-01-12 astro-ph.IM
Community Paper on Radio Astronomy Infrastructures
近年来，由于数字技术和处理速度的进步，新技术的发展以及新的强大设施的前景，射电天文学经历了惊人的进步。LOFAR是世界上最大的望远镜，它扩展了低频的经典射电窗口。ALMA开启了毫米波长的新时代，计划中的SKA将彻底改变宇宙科学，远远超出传统天文学的限制。射电天文学研究在分辨率、灵敏度和图像保真度方面取得了飞跃。在德国，社区可以获得一流的设施和培训机会。Effelsberg望远镜仍然是厘米波段射电天文学研究的旗舰，并作为新技术的测试平台，LOFAR显着扩大了德国社区，现在包括六个德国站和一个由GLOW财团协调的LOFAR长期档案。SKA将在未来十年成为一个变革性的天文设施，德国社会期待着广泛参与SKA支持的研究。
2018-02-23 astro-ph.IM
Adaptive selective sidelobe canceller beamformer with applications in radio astronomy
我们提出了一种新的算法，适用于使用移动和合成孔径阵列成像的参数估计。新方法的结果在更高的分辨率和更准确的估计比常用的方法时，强干扰源存在的内部和外部的视野（地面干扰，混淆源）。
2010-08-30 astro-ph.IM
Space Radio Astronomy in the next 1000001 (binary) years
射电天文学和积极探索太空是同行：两者都始于20世纪30年代的爱好者的努力，并在20世纪40年代至50年代获得了重大的技术推动。因此，为了在这个非常特别的会议上进行简短的回顾，将这些人类努力的年龄估计为1000001（二进制）年是公平的。这些年来，射电天文学家和空间探索者做出了许多富有挑战性和富有成效的协调努力。在这些成就中，可以提到几个非常成功的星载CMB观测站、三个轨道VLBI飞行任务、在迄今为止对地球观测者关闭的频谱窗口进行无线电观测的第一个例子，以及许多尚待实施的倡议，这些倡议正处于走向世界所有主要空间机构发射台的不同阶段。在这篇评论中，我将给出一个鸟瞰图的面向空间的射电天文学过去的成就，并放大到几个项目和想法，将进一步推动射电天文学的存在到人类的空间议程在未来1000001（二进制）年。根据这次会议的主题，重点将放在VLBI和SKA的空间前沿。
2012-10-30 astro-ph.IM
Modelling steerable beams of satellite constellations for radio astronomy impact studies
SKA Observatory（平方公里阵列望远镜观测台）；IAU Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference（国际天文学联合会暗静天空保护中心）；Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology（翁萨拉空间天文台，查尔姆斯理工大学）
本文提出了一种基于模拟和测量数据的方法，用于模拟和估计具有可转向波束模式的卫星辐射模式的百分位数，以研究卫星下行链路对射电天文观测的影响。
2025-03-11 astro-ph.IM
Alternative Adaptive Filter Structures for Improved Radio Frequency Interference Cancellation in Radio Astronomy
在射电天文学中，来自仅接收射频干扰（RFI）的辅助天线的参考信号可以被修改以在天文学接收器处模拟RFI环境。然后可以从天文信号路径中消除RFI。然而，天文学家通常只需要信号统计。如果RFI统计变化缓慢，则可以以比标准自适应滤波器所需的速率低得多的速率将消除应用于信号相关性。在本文中，我们描述了五个抵消器设置;预相关和后相关抵消器，使用一个或两个参考信号以不同的方式。理论上的残余RFI和增加的噪声水平进行检查，并证明使用微波电视RFI在澳大利亚望远镜紧凑阵列。RFI被衰减到低于系统噪声，至少降低20 dB。虽然双参考消除器比单参考消除器增加更多的参考噪声，但这种噪声是零均值的，只会增加系统噪声，从而降低灵敏度。残留在单参考消除器（但不是双参考消除器）输出中的残余RFI设置非零噪声基底，其不像随机系统噪声那样起作用，并且可能限制可实现的灵敏度。因此，双参考消除器通常会导致更好的消除。双参考前相关抵消器需要双抵消器设置才有用，并给出与双参考后相关抵消器等效的结果。
2010-04-06 astro-ph.IM
Characterization of a dense aperture array for radio astronomy
EMBRACE@Nancay是一种原型仪器，由4608个密集排列的天线元件组成，形成一个完全采样的、未阻塞的孔径。这项技术是为平方公里阵列提出的，具有提供极大视场的潜力，使其成为理想的测量仪器。我们描述的系统，校准程序，并从原型的结果。
2016-02-25 astro-ph.IM
The impact of JPEG2000 lossy compression on the scientific quality of radio astronomy imagery
预计未来射电望远镜（如平方公里阵列（SKA）及其前身）将捕获的大量数据提出了新的数据挑战，包括数据传输和存储的成本和技术可行性。图像和数据压缩将成为减少数据量的重要技术。定量分析了JPEG2000有损小波图像压缩算法对射电天文图像数据质量的影响。通过使用压缩数据评估杜尚源查找器的完整性，可靠性和源参数化来完成此分析。在这里，我们发现JPEG 2000图像压缩有可能去噪图像立方体，但这种效果只在高压缩率下显着，其中源参数化的准确性降低。
2014-06-30 astro-ph.IM
A Cryogenic Ultra-Low-Noise MMIC-based LNA with a discrete First Stage Transistor Suitable for Radio Astronomy Applications
本文提出了一种基于MMIC的低噪声放大器的设计方案。该设计使用分立的100 nm InP HEMT放置在现有的InP MMIC LNA的前面，以降低LNA的整体噪声温度。这种新方法被称为MMIC（T+MMIC）LNA前面的晶体管，具有超过40 dB的增益和9.4K的平均噪声温度，而在8 K的物理温度下，在27- 33 GHz带宽上测量的等效MMIC LNA的平均噪声温度为14.5K。一个简单的ADS模型提供了进一步的见解的低噪声放大器的操作，并讨论了一个潜在的射电天文学应用
2013-10-11 astro-ph.IM
Multidimensional RFI Framework for Characterising Radio Astronomy Observatories
射频干扰（RFI）在历史上一直困扰着射电天文学，随着电子技术的迅速普及和望远镜灵敏度的提高，这种干扰变得更加严重。我们提出了一个多维的概率框架，用于表征周围的无线电天文站点，使用自动标记的数据从阵列本身的RFI环境。我们使用MeerKAT射电望远镜约1500小时的调试数据来说明该框架;产生一个6维阵列，该阵列产生平均RFI占用率以及平均值周围的置信区间作为关键变量（频率，方向，基线，时间）的函数。我们的研究结果提供了MeerKAT RFI环境的第一个详细视图，作为方向，频率，一天中的时间和基线的函数。它们使我们能够跟踪RFI的历史演变，并量化可用于对新RFI发出警报的波动。正如预期的那样，我们发现MeerKAT站点的主要RFI贡献者来自全球定位系统（GPS）卫星，飞行距离测量设备（DME）和全球移动通信系统（GSM）。除了表征RFI环境，我们的方法允许观察员访问RFI的先验概率在任何组合的跟踪变量，允许更有效的观察规划和数据切除。
2020-08-20 astro-ph.IM
The antenna DSA 3 and its potential use for Radio Astronomy
欧洲航天局（欧空局）将在2012年底之前启用其第三个深空天线（DSA 3）。DSA 3将位于阿根廷门多萨省Malarg“ue市附近。虽然该仪器将主要用于与行星际飞行任务进行通信，但其天线和接收器的特性也将使其能够独立地做出领先的科学贡献，并获得很高的科技回报。我们在这里概述的射电天文学使用DSA 3的科学建议。
2011-10-28 astro-ph.IM
Experiences of Commercial Supercomputing in Radio Astronomy Data Processing
本文通过访谈14位澳大利亚科学家和提供者并结合早期案例研究，分析商业HPC在射电天文数据处理中的优势与障碍，指出其在可访问性和可用性方面具有显著优势，但面临系统编程与并行化专业知识不足及科研资助认可缺失等障碍，并探讨了潜在解决方案。
2025-09-22 astro-ph.IM
Characterising the Performance of High-Speed Data Converters for RFSoC-based Radio Astronomy Receivers
RF片上系统（RFSoC）器件为在单板上实现完整的射电天文学接收器提供了可能性，但集成模数转换器的性能至关重要。我们评估了Xilinx ZU 28 DR RFSoC中数据转换器的性能，这些转换器是12位、8倍交错转换器，最大采样速度为4.096 Giga-sample per second（GSPS）。我们测量了无杂散动态范围（SFDR），信号噪声和失真（SINAD），有效位数（ENOB），互调失真（IMD）和相邻通道之间的串扰在2.048 GHz的带宽。我们都捕获数据进行离线分析与浮点运算，并实现了一个实时的整数运算谱上的RFSoC。ADC的性能足以满足射电天文学应用，在大多数情况下接近供应商规格。我们已经进行了长达100秒的光谱积分和数十小时的稳定性测试，并发现在这些时间尺度上的热噪声限制性能。
2020-11-11 astro-ph.IM
Real-time RFI Mitigation Techniques in Radio Astronomy and Their Practical Limitations
Giant Metrewave Radio Telescope, NCRA-TIFR（巨型米波射电望远镜，NCRA-TIFR）；Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Center, National Research Council Canada（赫茨伯格天文学与天体物理学研究中心，加拿大国家研究委员会）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Observatoire Radioastronomique de Nançay (ORN), Observatoire de Paris, Université PSL, Université d'Orléans, CNRS（南锡射电天文观测台（ORN），巴黎天文台，PSL大学，奥尔良大学，法国国家科学研究中心）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie - Effelsberg radio observatory（马克斯·普朗克射电天文研究所 - 埃菲尔贝格射电观测台）
本文探讨了射电天文学中实时射频干扰抑制技术及其实际限制，介绍了过滤、数字处理和智能表面等方法，并强调了跨领域合作的重要性。
2025-12-23 astro-ph.IM
Techniques of Radio Astronomy
本章概述了射电天文学的技术。这项研究始于1931年，当时央斯基发现了宇宙的辐射，但快速进展的时期开始于15年后。从那时到现在，波长范围从几米扩展到亚毫米，角分辨率从度增加到比毫弧秒更精细，并且接收器灵敏度大大提高。今天，孔径合成技术产生的图像与最好的光学设备所获得的图像相当或超过这些图像。除了技术进步，无线电领域的科学发现也为我们打开宇宙的新视野做出了很大贡献。世界各地有许多国家无线电设施。在不久的将来，一个真正的全球无线电观测站的新时代将开始。本章包含了一个简短的历史，该领域的发展，校准程序的细节，相干/外差和非相干/测辐射热计接收器系统，单孔径和干涉仪的观测方法，以及孔径合成的概述。
2011-11-04 astro-ph.IM
Space-based Aperture Array For Ultra-Long Wavelength Radio Astronomy
在过去的十年里，各种射电天文学阵列的兴起，特别是对于100 MHz以下的低频观测。这些发展主要是由有趣和基本的科学问题驱动的，例如通过检测高度红移的21厘米线发射来研究黑暗时代和再电离时代。然而，由于人为干扰、电离层扭曲和10 MHz以下电离层几乎完全不透明，30 MHz以下的地基射电天文学受到严重限制。因此，这个狭窄的光谱带可能仍然是射电天文学中最后一个未探索的频率范围。在这些频率下研究宇宙的一个简单的解决方案是部署一个远离地球电离层的天基天线阵列。过去的各种研究主要受到技术和计算资源的限制，但目前的处理和通信趋势表明并非如此。我们简要介绍了可实现的科学案例，并讨论了选定的方案，如银河系外调查的系统设计。对可能的卫星阵列的各个子系统，如射电天文天线设计、星上信号处理、通信结构和卫星网络的联合空时估计进行了广泛的讨论。根据可扩展阵列和避免单点故障，我们提出了ULW天基阵列的集中式和分布式解决方案。我们强调了各种部署位置的好处，并总结了未来天基无线电阵列的技术挑战。
2015-05-18 astro-ph.IM
Unformatted Digital Fiber-Optic Data Transmission for Radio Astronomy Front-Ends
我们报告的原型集成接收机前端的发展，结合所有的转换从RF到基带，从模拟到数字，从铜到光纤到一个紧凑的组件，与必要的增益和稳定性适合射电天文学应用。本文的重点是一种新型的光纤数字数据链路，它不需要在前端进行格式化，大大降低了天线内数字电子器件的复杂性、体积和功耗，便于与模拟元件集成，和最小化自生射频干扰（RFI）串行数据链路的管理完全在后端基于具有强随机噪声分量的信号的统计特性来执行。通过这种方式，传统数字数据传输所提供的精确性和稳定性的全部好处都可以在射电望远镜焦平面上以更少的开销实现。
2013-05-03 astro-ph.IM
Design, Environmental and Sustainability Constraints of new African Observatories: The example of the Mozambique Radio Astronomy Observatory
莫桑比克射电天文台（MRAO）将成为莫桑比克射电天文学发展的第一个里程碑。MRAO的开发将是参与即将到来的非洲VLBI网络和平方公里阵列项目的准备步骤。MRAO的第一个天线计划用作能力培养和培训设施，并将在南非转换7米电信天线后安装。因此，第一台射电望远镜的设计必须符合当地的光谱和环境限制。此外，还分析了可能包括太阳能和射频干扰控制的电力可用性和长期可持续性。在这里，我们概述了一些设计，环境和电力可持续性的限制。
2013-11-18 astro-ph.IM
Evaluating Direct RF Sampling Performance for RFSoC-based Radio-frequency Astronomy Receivers
本文评估了基于 RFSoC 的射电天文接收机直接 RF 采样性能，指出消除模拟混频电路可简化系统架构、降低尺寸与成本，并总结了高阶 Nyquist 区域直接采样的初步表征结果。
2023-09-14 astro-ph.IM
Spectrum Quietness Metrics for Radio Astronomy
我们审查指标，以评估用于射电天文学的网站的无线电安静。需要简明的指标来比较新望远镜的候选地点，监测现有地点的质量，并设计望远镜在给定的地点工作良好。评估的关键点是最强发射器所需的接收器动态范围和可用于敏感天文测量的预期光谱部分。我们提出了三个度量：（1）总的射频干扰功率，（2）干扰噪声功率比和（3）时间频率占用。这些指标的箱形图总结了大量的信息，突出了干扰信号特性的预期范围，并有助于比较站点和其他感兴趣的因素。我们提供的例子平方公里阵列第一阶段部署在澳大利亚的基础上，为选择这个网站的测量。平方公里阵列将成为世界上最大的射电望远镜。
2014-02-28 astro-ph.IM
GRANDProto300: a pathfinder with richastroparticle and radio-astronomy science case
GRANDProto300（GP300）实验是中微子探测巨型射电阵列（GRAND）项目的第一阶段。它将于2020年至2021年部署在青藏高原边缘海拔$3000\,$ m的无线电静默区，总面积为$200\,$ km $^2$。GP300的主要目标是证明GRAND探测概念的可行性。它将提供一个独特的测试台，以开发和验证新的识别和重建技术，用于从GRAND下一阶段的角度对非常倾斜的空气簇射进行无线电探测。GP300还提出了一个丰富的科学案例，其中包括在30 PeV至1 EeV的能量范围内对宇宙射线和伽马射线空气簇射的精确测量，以及对再电离时代和射电瞬变（如巨型射电脉冲和快速射电暴）的广域调查。
2019-09-11 astro-ph.IM
Performance of the Segment Anything Model in Various RFI/Events Detection in Radio Astronomy
本文评估了SAM及其优化版HQ-SAM在射电天文学RFI检测和太阳射电暴识别中的性能，发现其泛化能力强，在宽带RFI和II/III型射电暴检测上表现优异，有望成为射电天文事件检测的有力工具。
2024-12-06 astro-ph.IM
A survey of spatially and temporally resolved radio frequency interference in the FM band at the Murchison Radio-astronomy Observatory
我们提出了第一次调查的射频干扰（RFI）在未来的网站的低频平方公里阵列（SKA），默奇森射电天文台（MRO），在时间和空间上解决RFI。该调查在FM波段内的1 MHz频率范围内进行，旨在涵盖距离MRO最近和最强的FM发射机（位于Geraldton，约300 km远）。在全天空成像模式下使用工程开发阵列的第二次迭代进行了大约三天，我们发现了一系列RFI信号。我们能够将这些信号分类为：直接从发射机接收的信号，从它们的地平线位置;来自飞机的反射（占据大约13%的观测时间）;来自地球轨道上物体的反射;以及来自流星电离尾迹的反射。我们总共分析了两种偏振下7.92秒时间分辨率的33，994幅图像，角分辨率约为3.5 °，检测到大约四万个RFI事件。MRO环境中RFI的详细分类将使未来详细分析RFI对SKA低射频关键科学的可能影响。
2020-08-13 astro-ph.IM
Introduction to the Special Issue on Digital Signal Processing in Radio Astronomy
天文学的进步与数字信号处理（DSP）的进步密切相关。这期特刊主要关注射电天文学中DSP的进展。该社区的趋势是尽可能使用现成的数字硬件，并利用高性能计算的进步。特别是，图形处理单元（GPU）和现场可编程门阵列（FPGA）正在取代专用电路（ASIC）;高速以太网和Infiniband正在取代定制背板用于互连。此外，为了降低数字工程的障碍，社区已经设计并发布了基于FPGA的通用DSP系统，例如CASPER ROACH板，ASTRON Uniboard和CSIRO Redback板。在这篇介绍性的文章中，我们给出了一个简短的历史概述，总结了最近的趋势，并对未来的发展方向进行了展望。
2017-02-01 astro-ph.IM
The SKA Mid-frequency All-sky Continuum Survey: Discovering the unexpected and transforming radio-astronomy
我们表明，除了具体的科学目标，有一个强有力的情况下进行全天空（即可见的3 π球面度）SKA连续调查，不适合整齐地进入传统的科学案例。历史表明，大多数主要望远镜的最大科学影响（例如，HST，VLA）超出了用于证明望远镜的原始目标。因此，望远镜的设计除了实现特定的科学目标外，还需要最大限度地提高最终的科学生产力。在这一章中，我们指出，全天连续统巡天可能在两个具体方面实现变革性科学：（1）发现意想不到的东西;（2）将射电天文学从小众转变为主流
2014-12-18 astro-ph.IM
A GPU based single-pulse search pipeline (GSP) with database and its application to the commensal radio astronomy FAST survey (CRAFTS)
我们开发了一个基于GPU的单脉冲搜索管道（GSP），带有候选人归档数据库。GSP基于开源的脉冲星搜索和分析工具包（PRESTO）的基础设施，实现了去色散的GPU加速，并集成了候选存档数据库。我们应用GSP的数据流从射电天文学快速调查（CRAFTS），这导致了准实时处理。集成的候选数据库促进了多个机器学习工具的协同使用，从而提高了对诸如旋转无线电瞬变（RRAT）和快速射电暴（FRB）之类的无线电事件的有效识别。我们首先测试了飞行员CRAFTS观测与快速超宽带（UWB）接收器的GSP。GPS探测到了FAST-UWB覆盖的各个天空区域中的Parkes多波束脉冲星调查中已知的所有脉冲星。GSP还发现了13个新的卫星。我们测得GSP的计算效率比原始PRESTO快约120倍，比PRESTO的MPI并行版本快约60倍。
2021-10-25 astro-ph.IM
Assessing The Accuracy Of Radio Astronomy Source Finding Algorithms
这项工作提出了一种方法，用于确定的源查找算法的准确性，为谱线射电天文数据和源查找精度评估（SFAE），一个程序，实现了这种方法。源查找器的准确性是根据其完整性、可靠性和所找到的源的参数化的准确性来定义的。这些值是通过在具有已知源目录的图像上执行源查找器，然后将源查找器的输出与已知目录进行比较来计算的。SFAE的预期用途包括确定在调查中使用的最精确的源查找器，确定特定源查找器能够精确定位的无线电源的类型，以及确定这些算法的最佳参数和改进区域。本文演示了一个样本的精度信息，可以通过这种方法，使用模拟ASKAP数据立方体和杜尚源查找器。
2012-01-18 astro-ph.IM
Scalable Solutions for Automated Single Pulse Identification and Classification in Radio Astronomy
用于科学应用的数据收集正在呈指数级增长，预计很快将达到千万亿字节和艾字节的规模。处理和分析科学数据的应用程序必须具有可扩展性，并专注于执行性能以跟上步伐。在射电天文学领域，除了越来越大的数据集之外，识别来自太阳系外源的瞬时无线电信号等任务的计算成本也很高。我们提出了一个可扩展的方法来无线电脉冲星检测写在Scala的并行候选识别，以利用内存中的任务处理使用Apache Spark的YARN分布式系统。此外，我们引入了一种新的自动多类监督机器学习技术，我们将其与特征选择相结合，以减少候选分类所需的时间。在一个具有15个数据节点的Beowulf集群上进行的实验测试表明，该识别算法的并行实现提供了高达5倍的类似多线程实现的加速比。此外，我们还表明，自动多类分类和特征选择的结合使RandomForest机器学习算法的执行性能平均提高了54%，而该算法正确分类机器人的能力平均降低了不到2%。这些结果的普遍性证明了使用两个真实世界的射电天文数据集。
2018-10-07 astro-ph.IM
Characterization of a Low-Frequency Radio Astronomy Prototype Array in Western Australia
我们报告的下一代低频射电天文阵列的工程原型的表征结果。这个原型，我们称之为孔径阵列验证系统0.5（AAVS0.5），是一个稀疏的伪随机阵列的16个对数周期天线设计为70-450兆赫。它与Murchison Widefield Array（MWA）位于Murchison射电天文台（MRO），靠近澳大利亚平方公里阵列（SKA）核心站点。我们使用两种方法表征AAVS0.5：天文源的原位无线电干涉测量和基于详细全波模拟的工程方法。由于银河噪声的主导地位和南部天空中容易获得的相对较弱的校准源，小型原型阵列的现场测量具有挑战性。MWA有128个“瓦片”和长达3公里的基线，能够通过无线电干涉测量法进行现场测量。我们目前的阵列灵敏度和波束方向图表征结果和详细的全波模拟比较。我们讨论了两种方法之间存在差异的地方，并提供了改进的可能性。我们的工作证明了双重天文模拟方法在即将到来的SKA设计工作中的价值。
2015-10-06 astro-ph.IM
SDHDF: A new file format for spectral-domain radio astronomy data
本文提出SDHDF频域层次数据格式，用于存储射电天文宽带宽、多波束及高分辨率观测数据，已在Parkes 64米望远镜中作为主要格式应用，并适用于脉冲星和快速射电暴观测。
2024-02-28 astro-ph.IM
A wide-band, active antenna system for long wavelength radio astronomy
我们描述了一个“有源”天线系统的HF/VHF（长波长）射电天文学，已成功部署256倍的第一站（LWA 1）的计划长波长阵列。该天线系统由交叉偶极子、有源巴伦/前置放大器、支撑结构和接地屏组成，已被证明至少在20 MHz（15 m波长）至80 MHz（3.75 m波长）的频段上成功工作，噪声系数至少比该频段上的银河背景辐射噪声温度高6 dB。因此，设计和建造一个紧凑、廉价、坚固和易于组装的天线系统的目标得以实现，该系统可以多次部署，形成许多大型独立“站”，以建造一个大型长波长合成阵列望远镜，用于射电天文学和电离层观测。
2012-10-01 astro-ph.IM
Closure Traces: Novel Calibration-Insensitive Quantities for Radio Astronomy
闭合相位和闭合振幅已被证明是现代无线电干涉测量的关键，因为它们对不确定的台站增益不敏感。我们提出了第一套封闭量构造的平行手和交叉手village是不敏感的两个站的增益和极化泄漏。这些复杂的“闭合轨迹”是闭合振幅和闭合相位的自然延伸，独立于所有基于站的偏振视见度线性损坏，并且在它们包含可见度数据中存在的所有剩余信息的意义上是完整的。闭合迹线在所谓的“共轭”四边形上的产物仅对源偏振分数中的结构敏感--与斯托克斯$I$结构中的变化无关--从而提供天文源中偏振的明确探测。
2020-10-01 astro-ph.IM
A description of the radio astronomy data processing tool DDF Pipeline
本研究介绍了最初为LOFAR射电望远镜设计、可作为SKA数据处理候选的射电天文数据处理工具DDF Pipeline，并通过粗粒度剖析表征其性能。
2025-09-03 astro-ph.IM cs.DC
Electrical coupling of a horizontal dipole antenna to a dielectric half-space: applications to radio astronomy from the lunar surface
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；The Blackett Laboratory, Imperial College London（帝国理工学院布莱克特实验室）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
研究月球表面水平偶极子天线与介电半空间的耦合特性，以提高低频射电天文学观测的精度和系统误差控制能力。
2026-02-25 astro-ph.IM
A Decade of Developing Radio-Astronomy Instrumentation using CASPER Open-Source Technology
天文信号处理和电子研究合作组织（CASPER）十年来一直致力于减少设计、建造和部署新数字射电天文仪器的时间和成本。今天，CASPER开源技术为全球超过45种科学仪器提供动力，并被数十个学术机构的科学家和工程师使用。在本文中，我们编目的CASPER合作，和仪器过去和现在建立的CASPER用户和开发人员的当前产品。我们描述了软件开发的持续状态，因为CASPER希望支持更广泛的编程环境和硬件，并确保与最新供应商工具的兼容性。
2016-11-06 astro-ph.IM
An International Survey of Front-End Receivers and Observing Performance of Telescopes for Radio Astronomy
本文介绍了世界各地射电望远镜微波前端接收机的概况。这项前所未有的分析是意大利国家天体物理研究所于2016年发起的意大利射电望远镜前端发展审查的一部分。已选定15台国际射电望远镜作为300兆赫至116千兆赫频域射电天文学观测所用仪器的代表。对现有的接收机进行了全面的描述，并对它们的特点进行了比较和讨论。给出了完整接收链的观测性能。对正在进行的发展的概述说明并预测了前端项目的未来趋势，以满足最雄心勃勃的科学研究目标。
2019-07-04 astro-ph.IM
SNIFFLES I: Intended Emission, Unwanted Emission, and Unintended Radiation from Low-Earth Orbiting Satellites Impacting Radio Astronomy from 1-26 GHz
CSIRO Space & Astronomy（澳大利亚联邦科学与工业研究组织空间与天文部）
SNIFFLES项目首批结果显示，Starlink等四个NGSO星座的卫星在1-26 GHz射电天文频段产生三类干扰，部分信号落入保护频段，流量密度远超天文源，威胁射电天文观测。
2026-08-14 astro-ph.IM
Large Instrument Development for Radio Astronomy
本白皮书提供了有关规划和开发新的大型射电天文仪器的警示性意见。复杂性是一个强大的成本驱动因素，因此应尽一切努力为不同的仪器和可能不同的地点分配不同的科学要求。共享资源的吸引力通常在实践中得不到实现，而且往往适得其反。随着需求列表的增加，仪器优化变得更加困难，开发过程更长且效率更低。由于开发时间较长，更复杂的仪器必然远远落后于最先进的技术水平。将技术研发纳入项目建设阶段是一个日益增长的趋势，这会导致更高的风险、成本超支、进度延误和项目缩小范围。目前还没有任何技术突破可以突然降低收集面积的成本。进步主要来自于对采用工业和商业市场提供的新技术的细节的认真关注。射电天文学仪器有着非常光明的未来，但需要恢复、培育和保存一个与具体项目没有直接联系的、充满活力的长期研发计划。
2009-08-26 astro-ph.IM
Revisiting Hybrid Interferometry with Low-Frequency Radio Astronomy Arrays
无线电干涉测量法最常见的是设计相同的天线或天线阵列。相同的天线假设导致一个方便和有用的数学简化，导致标量问题。一个有趣的变体，这是一个“混合”干涉仪涉及两种设计。我们遇到这种低频天线/阵列原型使用均匀的低频阵列望远镜，如默奇森宽场阵列（MWA）的特性。在这项工作中，我们提出了一个干涉方程，适用于混合天线。所得方程涉及向量内积而不是标量乘法。我们讨论的物理解释和有用的应用程序，这一概念在该领域的灵敏度测量和校准的天线/阵列在测试中使用一个紧凑的校准源。
2017-05-23 astro-ph.IM
Renovation of Seoul Radio Astronomy Observatory and Its First Millimeter VLBI Observations
首尔射电天文台（SRAO）在首尔国立大学Gwanak校区运营着一台6.1米射电望远镜。我们提出的努力，改革SRAO甚长基线干涉（VLBI）站，最近的成就，如事件视界望远镜，东亚VLBI网络，韩国VLBI网络（KVN）毫米干涉仪网络的动机。为了实现这一目标，我们安装了一个用于毫米波天文学研究的组合阵列的接收器和一个数字后端，包括一个H脉泽时钟。现有的硬件和软件也进行了修改，这些硬件和软件以前只用于单碟操作。经过几年的准备和1毫米和3毫米波段的测试观测，于2022年6月在SRAO和KVN蔚山站之间相隔300公里的基线上成功探测到86 GHz的3C 84条纹。由于接收机的双频操作，VLBI观测将很快扩展到1毫米波段，并验证1和3毫米波段之间的频率相位参考技术。
2023-01-27 astro-ph.IM
Zukunftoptik reconsidering light and radio astronomy
电子学的最新进展，主要是由于其小型化，正在开辟新的领域，特别是在天文学领域。在第3段开始时，我们介绍了表示光信号（ZO）的双重性质的图像的时间变化，我们暴露了几个有用的应用，其中光信号变化不快于CCD。然而，我们更喜欢在文章的第2段中无意中提出一个更深层次的问题：是什么导致了我们的测试设置中引起的信号的快速，及时和有规律的变化，我们在图1中看到。提出的答案有两个原因：一个是通过大量次级电子的感应间接作用的光子（第2段），另一个是RF光子（潜意识的，但直接作用），如第4段所述。对于光和RF两者，使用感应电流的总和代替单个光子四矢量变换情况。
2023-03-13 astro-ph.IM
Cold-Source Noise Measurement of a Differential Input Single-Ended Output Low-Noise Amplifier Connected to a Low-Frequency Radio Astronomy Antenna
提出了两种测量差分输入单端输出低噪声放大器（LNA）噪声温度的方法。第一种方法是在环境温度下在电波暗室中直接测量DISO LNA和天线。第二种是使用同轴长电缆的DISO设备的简单且低成本的噪声参数提取。详细讨论了由单端输入DISO低噪声放大器的噪声波形测量值重建DISO噪声参数的方法。我们成功地将这些方法应用于Murchison宽场阵列LNA和天线。
2018-06-28 astro-ph.IM
Iridium Satellite Signals: A Case Study in Interference Characterization and Mitigation for Radio Astronomy Observations
几个检测后的方法来减轻射频干扰（RFI）进行了比较，通过将它们应用到从铱卫星的强RFI。这些通过利用RFI的区别特性（诸如其极化、统计和周期性）来提供对存在RFI的情况下的期望信号的估计。我们的数据是动态光谱与完整的斯托克斯参数和1毫秒的时间分辨率。此外，由于大多数人造RFI是强偏振的，我们使用的数据来比较其非偏振分量与斯托克斯I。这种方法本身可以将RFI强度降低数十dB。一个全面的方法，也承认非高斯统计，和RFI中固有的时间和频率结构允许非常有效的检测后切除提供完整的斯托克斯强度数据。
2019-03-31 astro-ph.IM
