Square Kilometre Array station configuration using two-stage beamforming
平方公里阵列的最低频段（70 - 450 MHz）将由稀疏孔径阵列组成，这些阵列按地理位置划分为小块或台站。来自每个站中的数千个天线的信号将被波束成形以产生形成中央相关器的输入的站波束。台站内的两阶段波束成形可以减少低SKA信号处理负荷和成本，但以前没有对射电天文学阵列中现在青睐的不规则台站布局进行过探索。本文说明了两个阶段波束形成的旁瓣和有效面积的影响，两个代表性的站布局（规则和不规则的网格瓦片上的不规则的站）。性能进行了比较，与单级，不规则的站。内部旁瓣电平在布局之间没有显著变化，但是更远的旁瓣受到瓦片布局的影响;规则瓦片产生漫射但规则的栅瓣。对于非常稀疏的阵列，站有效面积在布局之间相似。在较低的频率下，规则瓦片显著地减小了有效面积，因此灵敏度降低。两阶段不规则测站的有效面积最大，但它需要比其他两种布局更大的测站范围。虽然有两个阶段的波束成形站的成本效益，我们得出结论，更准确的站建模，和SKA低配置规格，需要在设计完成之前。
2012-11-21 astro-ph.IM
Realfast: Real-Time, Commensal Fast Transient Surveys with the Very Large Array
无线电干涉仪有能力精确定位和更好地表征源的特性。这种能力对快速无线电瞬变的研究产生了强大的影响，其中几毫秒的数据足以在宇宙学距离上精确定位源。然而，以毫秒的节奏记录干涉测量数据会产生每小时TB的数据流，这会使网络、计算系统和档案紧张。这一挑战反映了其他科学领域的挑战，在这些领域，科学范围受到计算架构和物理过程的限制。在这里，我们提出了一个解决这个问题的无线电瞬变的上下文中：realfast，一个快速的，快速的瞬变搜索系统在Jansky甚大阵列。Realfast使用一种新颖的架构将快速采样的干涉测量数据分发到32节点、64 GPU集群，以进行实时成像和瞬态检测。通过现场检测瞬变，我们可以在事件发生时触发记录那些罕见的短暂瞬间的数据，并将记录的数据量减少1000倍。这使得可以对数据流进行搜索，否则不可能记录。该系统将在每年超过1000小时的数据中搜索毫秒瞬变，可能定位几个快速射电暴、射电暴和其他脉冲无线电发射源。我们描述了realfast的科学范围，系统设计，预期的结果，以及实时分析在天体物理学其他领域的帮助。
2018-02-09 astro-ph.IM
The Large Array Survey Telescope-Pipeline. II. Image Subtraction and Transient Detection
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；Zhejiang University（浙江大学）
本文介绍了LAST流水线中用于图像减法和暂现体检测的核心方法，通过ZOGY算法和Translient统计实现高纯度的暂现体候选体筛选，达到了5σ限幅 magnitude 20.3-20.7，检测效率达80%以上。
2026-04-30 astro-ph.IM
Strategies for Finding Prompt Radio Counterparts to Gravitational Wave Transients with the Murchison Widefield Array
我们提出并评估了几种策略，以寻找提示，低频无线电发射与引力波瞬变使用默奇森宽场阵列（MWA）。由于我们能够在几十秒的时间尺度上重新定位MWA，我们可以搜索分散的无线电信号，这些信号被预测为伴随着中子星-中子星合并或在合并后不久产生。我们发现，给定MWA的600 deg^2瞬时视场，我们可以覆盖预测的引力波误差区域的很大一部分，尽管由于后者的复杂几何形状，我们只能覆盖大约5%的事件的>50%的误差区域，并且大约15%的事件将位于距离MWA指向中心<10度的位置，使得它们将被覆盖在无线电图像中。在最佳条件下，10 s长瞬态的极限通量密度为0.1 Jy，在更大范围的事件中增加到约1 Jy。这对应于基于对引力波瞬变距离的预期的1 e38 - 1 e39 erg/s的光度极限，这应该足以检测或显著限制一系列模型的瞬发。
2016-09-02 astro-ph.IM
A Fast Transient Backend to Detect FRBs with the Tianlai Dish Pathfinder Array
天籁碟形探路者天线阵是由16个6米碟形天线组成的射电干涉仪天线阵。原始数字后端积分时间为秒级，专为HI强度映射实验设计。增加了具有毫秒响应的新数字后端，使其能够在观测期间搜索快速射电暴（FRB）。本文描述了该后端的设计和校准，以及它的实时搜索流水线。它能够为每个线性偏振形成16个数字光束，覆盖19.6平方度的面积。搜索流水线能够实时地自动搜索、记录和分类FRB。在调试过程中，我们成功地捕获了PSR B0329+54和B2021+51的信号脉冲。
2022-10-07 astro-ph.IM
Localising fast radio bursts and other transients using interferometric arrays
最近发现了一批新的发射快速而明亮的瞬变射电暴的源。所观察到的FRB的大分散测量值表明银河系外的起源和它们的位置和距离的准确测定将提供一个独特的机会来研究IGM的磁离子特性。到目前为止，FRB都是使用配备有多像素阵列的大型器皿发现的。虽然大型单碟非常适合于发现瞬态源，但它们在提供准确定位方面很差。用相关干涉仪阵列制作的天空2D快照图像可以同时提供许多紧凑射电源的精确定位。然而，检测FRB所需的时间分辨率和实时检测它们的期望使得这在当前是不切实际的。在波束形成方法中，产生许多窄的捆绑阵列波束，可以结合单个碟和干涉仪的优点。我们提出了一个新的非成像方法，利用额外的光谱和比较空间信息，从多个重叠的TAB估计瞬态源的位置与角秒精度几乎实时的概念验证分析。我们表明，这种方法可以适用于各种干涉配置，包括LOFAR和MeerKAT，估计的角位置可能足以识别宿主星系，而无需参考其他同步或后续观测。用这种方法，许多瞬态源可以定位到TAB的HPBW的一小部分，在MeerKAT的情况下，足以将源定位到角秒精度。在位置不太精确的情况下，我们仍然可以显着减少需要搜索其他波长和潜在宿主星系的相关发射的区域。
2015-02-26 astro-ph.IM
Redundancy Calibration of Phased Array Stations
我们的目的是评估的好处和限制，使用冗余的可见性信息，定期相控阵系统，以提高校准。常规阵列提供了使用冗余可见度信息来约束阵列的校准的可能性，该阵列独立于天空模型和站元件的波束模型。它要求阵元的排列规则，波束方向图一致。利用系统中的冗余可见度信息修正了相控阵台站的定标方法，并将其成功地应用于LOFAR台站。该方法的性能和局限性进行了证明，通过比较其使用的真实和模拟数据。主要的限制是站元件之间的互耦合，这导致不相同的波束和更强的基线相关噪声。将估计的复增益方差与Cramer-Rao界（CRB）进行比较，表明冗余是校准系统复增益的稳定和最佳方法。我们的研究表明，使用冗余的可见性提高了相控阵系统的校准质量。此外，它还为系统诊断提供了强大的工具。我们的研究结果表明，设计冗余的站布局和未来的孔径阵列的阵列配置是强烈建议。特别是在平方公里阵列的情况下，其动态范围要求超过任何现有阵列一个数量级。
2012-05-07 astro-ph.IM
The Engineering Development Array 2: design, performance and lessons from an SKA-Low prototype station
我们提出了工程开发阵列2，这是两个仪器之一，作为未来平方公里阵列低频阵列的第二代原型站。该阵列由256个双极化偶极天线组成，可以作为相控阵或独立干涉仪工作。我们描述了阵列的设计和上一代仪器的设计变更细节，以及变更的动机。使用该阵列作为成像干涉仪，我们测量的阵列在五个频率范围从70到320 MHz的灵敏度。
2021-12-02 astro-ph.IM
Mulitbeam GPU Transient Pipeline for the Medicina BEST-2 Array
使用下一代射电望远镜的无线电瞬变发现将带来几个数字信号处理和数据传输挑战，需要专门的高性能后端。几种加速器技术被认为是原型平台，包括图形处理单元（GPU）。在本文中，我们提出了一个实时流水线原型能够同时处理多个波束，执行射频干扰（RFI）拒绝通过阈值，纠正信号到达时间的延迟，在整个频带使用暴力去色散，事件检测和聚类，最后候选过滤，具有持久的数据缓冲区包含感兴趣的信号磁盘的能力。该装置部署在意大利Medicina的BEST-2 SKA探路者上，在那里进行了几次天体物理瞬变的基准和测试观测。这些测试表明，在所部署的硬件上，对于$\sim$ 640色散测量（DM）值，可以同时处理8个20 MHz波束。此外，聚类和候选过滤算法证明是很好的候选人在线事件检测技术。可以处理的波束数量与部署的服务器数量和GPU数量成比例增加，使其成为当前和未来射电望远镜的可行架构。
2013-07-22 astro-ph.IM
On the Transients Handler for the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文研究切伦科夫望远镜阵列天文台的瞬变源处理器，该子系统负责过滤海量警报、优化机会目标观测调度并对外广播事件，文中介绍了其架构、最新改进与未来更新。
2025-09-23 astro-ph.IM
Aperture Array Configurations for SKA1 Core
本备忘录考虑了SKA1低频孔径阵列配置的某些方面，包括单元和台站级别。在元素级，我提出了一个可能的情况下，形成站波束元素之间共享的站和切趾实施，以提高填充因子，整体灵敏度和旁瓣性能的目的，这样一个计划的缺点方面的波束成形器的要求和最短的可用基线也进行了讨论。在车站一级，一个随机配置内填充的中心区域连同螺旋臂进行了探索。
2014-04-24 astro-ph.IM
The First Station of the Long Wavelength Array
长波长阵列将是一个在10-88兆赫频率范围内工作的新的多用途射电望远镜。完成后，LWA将由53个相控阵“站”组成，分布在新墨西哥州直径约400公里的区域。每个台站将由256对偶极型天线组成，其信号形成波束，并将输出传送到一个中心位置，用于高分辨率孔径合成成像。在20-80 MHz下，所得图像灵敏度估计为几mJy（5 sigma，8 MHz，2个极化，1 hr，天顶）;在20 MHz和80 MHz下，分辨率和视场分别为（8”，8度）和（2”，2度）。LWA的第一个站（称为LWA-1）的所有256个偶极天线都已到位，调试活动正在顺利进行。该站位于EVLA核心附近，预计将于2011年初全面投入运营。
2010-09-03 astro-ph.IM
Tied-Array Beam Localisation of Radio Transients and Pulsars
像MeerKAT这样的多元件干涉仪具有高时间分辨率和宽视场，为进行实时、非目标瞬态和脉冲星搜索提供了理想的机会。然而，由于数据存储的限制，它并不总是可行的存储所需的基带数据图像的领域发现的瞬态或脉冲星。这限制了调查有效定位其发现的能力，并可能限制后续科学的机会，特别是像一些快速射电暴（FRB）这样的一次性事件。在这里，我们提出了一种新的最大似然估计方法来定位瞬态和瞬态检测在多个MeerKAT捆绑阵列波束一次，我们称之为捆绑阵列波束定位（TABLo），以及Python实现的方法命名为SeeKAT。我们提供了SeeKAT的使用以及蒙特卡洛分析的真实世界的例子，以表明它能够将波束形成的MeerKAT数据中检测到的单脉冲定位到（分）弧秒精度。
2023-02-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
An Ultra-Wideband Dual Polarization Antenna Array for the Detection and Localization of Bright Fast Radio Transients in the Milky Way
本研究提出一种工作于1200-1800MHz的L形紧凑专用超宽带双极化天线阵列，含3个各4单元的子阵列，可赋形匹配银河系且无栅瓣，经原型验证仿真与实测吻合，能高效探测定位河内FRB，兼具低反射、高效率、无相位模糊等优势。
2025-01-15 astro-ph.IM
Optimization and Commissioning of the EPIC Commensal Radio Transient Imager for the Long Wavelength Array
下一代孔径阵列预计将由数百至数千个天线元件组成，这些天线元件具有大量的数字信号处理功能，可处理数十至数百MHz的大工作带宽。传统上，FX干涉仪被用作干涉仪的主要信号处理单元。对于大型阵列，这些迭代器的计算成本与$\mathcal{O}(N^2)$相当。另一种成像方法是在电场并行成像相关器（EPIC），最近部署在长波长阵列站在塞维利亚国家野生动物保护区（LWA-SV）在新墨西哥州。EPIC采用了一种新颖的结构，该结构以具有全偏振或部分偏振的阵列的角分辨率和信道化器的全光谱分辨率产生天空的电场或强度图像。通过消除中间互相关数据产物，对于密集（但在其他方面任意）阵列布局，与从$\mathcal{O}(N^2)$到$\mathcal{O}(N \log N)$的常规FX~或XF~相关器相比，计算成本可以显著降低。EPIC还可以通过直接产生用于科学分析的偏振图像产品来降低输出数据速率。我们已经优化了EPIC，现在已经在LWA-SV将其作为一个可扩展的全天空成像后端，可以在毫秒级时间尺度上检测和定位脉冲无线电发射源。在本文中，我们回顾了EPIC的体系结构，描述了提高性能的代码优化，并从调试观察中提出了初步验证。EPIC测量和同步波束形成的观测亮源之间的比较表明，光谱的时间结构，在很好的协议。
2023-01-23 astro-ph.IM
Optimising an Array of Cherenkov Telescopes in Australia for the Detection of TeV Gamma-Ray Transients
本研究评估了基于CTA设计在澳大利亚建设小型切伦科夫望远镜阵列探测TeV伽马射线暂现源的潜力，发现四台MST阵列每年可探测约24个活动星系核耀斑，是暂现源观测的重要补充设施。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Results from the REAL-time Transient Acquisition backend (REALTA) at the Irish LOFAR station
现代无线电干涉仪，如低频阵列（LOFAR），能够产生每秒数百千兆比特到兆兆比特的数据。这种高数据速率使得无线电数据的分析繁琐且计算昂贵。虽然大型的国家和国际设施都有高性能计算设施，但由一个机构或一个小的联合体运营的仪器可能并非如此。下一代射电望远镜的数据速率将超过目前正在运行的射电望远镜，因此数据的本地处理将变得更加重要。在这里，我们介绍了实时瞬态采集后端（REALTA），在爱尔兰LOFAR站（I-LOFAR）的计算后端，便于近实时和后处理的数据记录。我们还介绍了I-LOFAR和REALTA观测到的一些无线电现象的第一次搜索和科学结果，包括射电星，快速射电暴（FRB），旋转无线电瞬变（RRAT），寻找外星智慧（SETI），木星和太阳。
2021-08-25 astro-ph.IM
Characterization of the SKA1-Low prototype station Aperture Array Verification System 2
平方公里阵列（SKA 1-Low）的低频部分将是位于西澳大利亚Murchison射电天文台（MRO）的孔径相控阵。它将由512个台站组成，每个台站由256个对数周期双极化天线组成，并将在SKA带宽的低频范围（50 MHz - 350 MHz）内运行。孔径阵列验证系统2（AAVS 2）自2019年底开始运行，是SKA 1-Low建设阶段开始之前在MRO现场部署的最后一个全尺寸工程原型站。本文的目的是通过在其第一年活动期间收集的六个不同频率（55、70、110、160、230和320兆赫）的试运行观测来描述台站的性能。我们描述了校准过程，提出了由此产生的全天空图像及其分析，并讨论了站校准和系统稳定性。使用差分成像方法，我们还获得了相同频率的SKA 1-低灵敏度的估计，并将其与通过整个望远镜带宽的电磁模拟获得的结果进行比较，发现良好的一致性（在$\leq 13%$内）。此外，我们的估计超过SKA 1-低要求在所有考虑的频率，高达$\sim$ 2.3的一个因素。我们的结果非常有希望，并允许AAVS 2原型站性能的初步验证，这是即将到来的SKA-Low望远镜建设和科学的重要一步。
2021-09-24 astro-ph.IM
Design and Commissioning of an LWA Swarm Station: The Long Wavelength Array -- North Arm
University of New Mexico（新墨西哥大学）；Air Force Research Laboratory, Space Vehicles Directorate（空军研究实验室空间飞行器管理局）；Curtin Institute of Radio Astronomy, Curtin University（科廷大学射电天文研究所）；United States Naval Observatory（美国海军天文台）；Hillsdale College（希尔斯代尔学院）
LWA蜂群站LWA-NA通过协作使用多个望远镜系统，为射电天文提供了一种低成本、快速部署的原型平台。
2025-12-17 astro-ph.IM
Searching for Fast Radio Transients with SKA Phase 1
平方公里阵列（SKA）为低成本搜索快速无线电瞬变提供了极好的机会。与其他射电望远镜相比，SKA的灵敏度和视场都有所增加，这将使其成为寻找高能量密度事件脉冲发射的理想仪器。我们提出了一个高层次的搜索用例，并提出每单位成本的事件率作为一个品质因数，以比较射电望远镜阵列的瞬态调查策略，我们使用每波束形成和搜索的事件率作为此措施的一阶近似。关键结果是，天线信号的非相干（相位不敏感）组合实现了每波束的最高事件率，并且50-100 MHz的处理带宽足以用于SKA阶段1的河外搜索;使用全部可用带宽的事件率增益很小。更大的系统灵活性将使更有效的搜索，但不需要推动顶级系统的要求超出那些已经提出的SKA。最合适的搜索策略取决于观测到的天空方向和源的数量;对于SKA第一阶段，低频孔径阵列往往对河外搜索更有效，而碟形天线对散射增宽的方向更有效，例如在银河平面附近。
2011-09-05 astro-ph.IM
A long period transient search method for the Murchison Widefield Array
本文提出面向 MWA 的分钟级射电暂现源自动搜索方法，结合像素时间序列滤波与伪影标记，在 GLEAM-X 数据中发现新 LPT 和新脉冲星，并通过注入实验评估性能。
2025-10-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Mini-Tracker concepts for the SALT transient follow-up program
MeerKAT射电望远镜阵列，大型综合巡天望远镜（LSST），以及最终的平方公里阵列（SKA）将迎来天文学的一个非凡的新时代，每天晚上都将发现数千个瞬变现象，并以近乎实时的方式传输到天文学界。立即进行光谱跟踪对于了解它们的早期物理学至关重要--南部非洲大望远镜（SALT）是唯一适合这项任务的望远镜，因为它位于南半球的纬度，其10米球面主镜的未校正视场（巡天区）直径为14度。设想了一种新的望远镜配置，将多个小型跟踪器结合在一起，其范围围绕直径为35度的更大的巡逻区域。每一个微型跟踪器都配备了一个小型球面像差校正器，为一个高效的低分辨率摄谱仪提供数据，以进行同期的跟踪观测。
2018-08-01 astro-ph.IM
Spectral-line performance of low-frequency radio telescope arrays: SKA-Low stations
本研究针对低频射电望远镜频谱平滑度受衍射等效应影响的问题，以SKA-Low站为例验证了带限延迟空间技术可高效模拟相关效应，并开展模拟宇宙黎明实验助力低频谱线巡天设计优化。
2025-03-24 astro-ph.IM
Search for Astrophysical Nanosecond Optical Transients with TAIGA-HiSCORE Array
广角切伦科夫阵列TAIGA-HiSCORE（FOV $\sim$ 0.6 sr）最初是作为TAIGA装置的一部分创建的，用于高能伽马射线天文学和宇宙射线物理学。阵列现在由1公里$^2$面积上的近100个光学站组成。由于光站时间同步的高精度和稳定性（$\sim$ 1 ns），EAS到达方向重建的精度达到0.1 $^\mathrm{o}$。实验证明，该阵列也可用于搜索光学范围内的纳秒事件。该报告讨论了使用HiSCORE阵列搜索光学瞬变的方法，并通过检测来自人造地球卫星的信号的实例演示了其性能。在2018- 2019年冬季的HiSCORE数据中搜索这种短耀斑。已经检测到一个双中继器的候选者，但是背景EAS事件对这样的瞬变的随机模拟的估计概率不小于10%，这不允许我们说检测到的候选者对应于真实的天体物理瞬变。通量密度大于$10^{-4} \mathrm{erg/s/cm}^2$且持续时间大于5 ns的光尖峰频率的上限被建立为$\sim 2 \times 10^{-3}$事件/sr/小时。
2021-09-20 astro-ph.IM
Design, Modeling and Testing of the Askaryan Radio Array South Pole Autonomous Renewable Power Stations
我们描述了Askaryan无线电阵列（ARA）自主可再生发电站的设计，建造和运营，该发电站于2010年12月首次安装在南极，其目标是提供能够在极端环境中全年运行的独立运行的100 W电源。除了在南极的粒子天体物理学应用之外，这样一个台站可以很容易地扩展到其他地方，而且已经扩展到其他地方，如本文所述。
2014-03-06 astro-ph.IM physics.ins-det
All Transients, All the Time: Real-Time Radio Transient Detection with Interferometric Closure Quantities
我们展示了一种新的技术，用于检测无线电瞬变的基础上干涉关闭量。该技术使用双谱，即干涉仪的闭环基线周围的振动的产物。双谱是校准独立的，抗干扰，计算效率高，所以它可以内置到实时瞬态检测的放大器。我们的技术可以找到天体瞬变的视野中的任何地方，并将其定位到角秒精度。在卡尔G。Jansky甚大阵列（VLA），这样的系统将具有高的调查速度和5-sigma灵敏度为38 mJy的10 ms的时间尺度与1 GHz的带宽。在大量的干涉仪数据中将分散的毫秒脉冲定位到角秒精度的能力具有几个独特的科学应用。定位来自银河系恒星的单个脉冲将有助于找到定义其物理特性的X射线对应物，而寻找河外瞬变的宿主星系将用单个分散脉冲测量星系际介质的电子密度。系外行星和活跃恒星具有明显的毫秒变化，可以用来识别它们并探测它们的磁层。我们使用的毫秒时间尺度从艾伦望远镜阵列（ATA）和VLA的双谱可以检测分散的脉冲和拒绝本地干扰。双谱的计算和数据效率将有助于下一代无线电干涉仪在一系列时间尺度上找到瞬态。
2012-02-14 astro-ph.IM
Holographic Calibration of Phased Array Telescopes
在射电天文学中，全息术是一种常用的技术，用于创建碟形天线孔径中电场分布的图像。该图像用于检测反射器表面中的缺陷。类似地，全息术可以应用于相控阵望远镜，以测量单个天线的接收路径的复增益。本文提出了一种用全息技术标定相控阵望远镜数字波束形成器的方法。通过将该技术应用于平方公里阵列低频部分的原型台站之一工程开发阵列2的数据，证明了该技术的有效性。校准方法非常快速，需要的资源很少。与碟形天线的全息术不同，它在没有参考天线的情况下工作。我们证明了这种技术的效用，初始站调试和验证，以及例行站校准。
2021-03-23 astro-ph.IM
The Cherenkov Telescope Array sensitivity to the transient sky
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将能够对瞬变极高能天空进行前所未有的观测。在线科学警报生成管道（SAG）具有所需的30秒延迟，将允许发现或跟踪活动星系核、星系致密物体和引力波或中微子信使的电磁对应物的伽马射线暴和耀斑发射。CTA对极短曝光的灵敏度不仅取决于阵列的技术性能（例如有效面积、背景辨别效率）。评估检测的重要性的算法还定义了灵敏度，以及它们的计算效率，以满足SAG延迟要求。我们探讨了孔径光度学和似然分析技术，以及相关的参数（例如，在源到离源曝光比，所需的信号事件的最小数量），定义了CTA在短曝光时检测显著信号的能力。所得到的CTA差分通量灵敏度作为观测时间的函数，使用最新的蒙特卡罗模拟获得的，比较费米-LAT和电流产生IACT的灵敏度在重叠的能量范围内获得。
2019-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Project management of the Canadian Hydrogen Observatory and Radio-transient Detector
McGill University（麦吉尔大学）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（珀米特理论物理研究所）；University of Toronto（多伦多大学）
本文介绍加拿大氢天文台与射电瞬变探测器（CHORD）项目的管理框架，该项目为新型射电干涉仪，正推进首批子阵列建造，框架可应对固定预算时间线下的后勤挑战。
2026-09-02 astro-ph.IM
The Potential of Water-Cherenkov Air Shower Arrays for detecting transient sources of high-energy astrophysical neutrinos
本文研究水切伦科夫空气簇射阵列探测10 GeV至100 TeV高能中微子瞬变源的能力，提出利用站点双面光传感器、信号时间特征与机器学习的方法，并证明其与IceCube及Hyper-Kamiokande等实验具有互补性。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Cost-effective aperture arrays for SKA Phase 1: single or dual-band?
平方公里阵列第一阶段的一个重要设计决策是低频分量（SKA 1-low）是否应作为单频带或双频带孔径阵列实现;也就是说，使用一个或两个天线元件设计来观察70-450 MHz频带。本备忘录使用基本参数分析，对具有可比性能特征的单频和双频系统的代表性实现进行定量的一阶成本比较。对SKA 1-低台站成本的直接比较表明，这些成本是相似的，尽管不确定性很高。对更广泛的望远镜系统的成本影响各不相同：双波段阵列的部署和场地准备成本较高，但单波段阵列的数字信号处理成本较高。该参数分析还表明，模拟瓦片波束形成的第一阶段，而不是只有站一级，全数字波束形成，有可能显着降低SKA 1低站的成本。然而，瓦片波束成形可能限制灵活性和性能，主要是在减小可访问的视场方面。我们研究的背景下，科学性能的成本影响，其中天线元件的间距和站内布局是重要的派生参数。我们讨论了许多可能的站内信号传输和处理架构的影响，并考虑未来的工作可以提高SKA 1的准确性-低成本的领域。
2012-03-02 astro-ph.IM
First results of the Standalone Antenna Array of the CODALEMA Radio Detection Experiment
CODALEMA是致力于宇宙射线无线电探测的最新领域的先驱实验之一。它位于法国南凯（Nancay）的射电天文台。直到最近，探测器的设置还结合了地面粒子探测器和覆盖总面积为0.25平方公里的有源偶极天线阵列。该实验目前正在进行重大升级，在现有设备周围部署独立天线阵列，由60个独立的新一代无线电探测站组成，覆盖面积为1.5平方公里（2011年春季部署了33个站，2011年年底将部署27个站）。这种新的设置旨在解决广泛的空气簇射无线电探测的剩余未知数，以便使这种技术成为超高能宇宙射线（UHECR）物理学的可靠和成熟的工具。最新的结果从原来的CODALEMA阵列一起讨论的独立天线阵列的第一个结果。
2011-09-16 astro-ph.IM
LRP 2020 Whitepaper: The Canadian Hydrogen Observatory and Radio-transient Detector (CHORD)
加拿大氢天文台和无线电瞬态探测器（CHORD）是下一代射电望远镜，建议立即开始建造。CHORD是一个泛加拿大项目，旨在与加拿大氢强度测绘实验（CHIME）合作并在此基础上取得成功。这是一个超宽带、“大N、小D”望远镜，由一个512x6米碟形天线的中央阵列组成，由一对远距离的支腿站支持，每个支腿站都配备有CHIME样的圆柱体和64碟形天线阵列。CHORD将测量宇宙中一大片区域的物质分布，检测和定位数万个快速射电暴（FRB），并对基础物理进行尖端测量。
2019-11-05 astro-ph.IM
Intrinsic Cross Polarization Ratio maps from all-sky observations with the SKA-Low prototype station Aperture Array Verification System 2
本文利用AAVS2全天观测数据生成SKA-Low原型站的固有交叉极化比图，在三个频点上与模拟结果定量对比，验证其极化纯度满足规格要求，为SKA-Low早期科学调试提供经验方法。
2025-06-04 astro-ph.IM
A method of enhancing the detection sensitivity of transient sources in time series with Gaussian stationary noise
强度时间序列的高斯相位噪声被证明是大大减少时，原始电压数据进行数字滤波，通过任意大量的$n$正交带通曲线（本征滤波器）共享相同的强度带宽，并由此产生的强度系列共同添加。具体地说，在一个相干时间或更少的分辨率下，求和序列的相对噪声方差随着$n$的增加而下降为$1/n$，尽管（与辐射计方程一致）当序列被箱平均到较低分辨率时，优势逐渐消失。因此，该算法被设计为增强检测瞬态的灵敏度，所述瞬态通过时间平均而平滑，并且太微弱而在有噪声的未平均时间序列中不可见，如通过模拟周期性性质或快速且不重复的脉冲的弱嵌入式时变信号所证明的。然后将该算法应用于VLA对脉冲星PSR 1937+21的10分钟观测，其中理论预测得到了数据的验证。此外，它示出的时间轮廓内的微观结构被更好地定义为所使用的滤波器的数量$n$的增加，和周期$1.86 \times 10^{-5}$ ~s（$53.9$ ~kHz）的周期信号被发现在脉冲轮廓。最后，我们将该算法应用于LIGO探测到的第一个二元黑洞合并，GW 150914。我们发现平均峰值强度的SNR随着$\sqrt{n}$而增加，并且LIGO-Hanford-Livingston探测器对之间的事件的互相关随着滤波器阶数$n$而增加。
2020-05-27 astro-ph.IM
Overview of the Canadian Hydrogen Observatory and Radio Transient Detector (CHORD) Project
West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；University of Calgary（卡尔加里大学）；McGill University（麦吉尔大学）；INAF – Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；Rhodes University（罗德斯大学）；South African Radio Astronomy Observatory（南非射电天文台）；Queen’s University（女王大学）；University of British Columbia, Okanagan Campus（不列颠哥伦比亚大学奥肯那根校区）；Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学邓普天文学与天体物理学研究所）；David A. Dunlap Department of Astronomy & Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学大卫·A·邓普克天文学与天体物理学系）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·潘内库克天文学研究所）；ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所ASTRON）
介绍加拿大氢观测站和射电瞬变探测器（CHORD）项目，其采用特定阵列架构，用于多项射电天文研究。吸取CHIME经验，强调波束控制与响应稳定性，已用工程阵列评估性能，探路者阵列在调试，完整阵列2028年投入使用。
2026-07-13 astro-ph.IM
Calibration of an SKA-Low Prototype Station Using Holographic Techniques
本文提出基于张量的统一全息校准数学框架，统一自全息与交叉全息方法，并在SKA-Low原型站AAVS2上以太阳为校准源验证了其与传统校准技术结果一致。
2024-01-16 astro-ph.IM eess.SP
On-sky calibration of a SKA1-low station in the presence of mutual coupling
本文讨论了平方公里阵（SKA）相控孔径阵站模拟链的校准，使用嵌入式元件方向图（阵列中每个天线一个，从而考虑互耦的全部影响）或平均元件方向图来生成模型矢量。该阵列由256个对数周期偶极子阵列天线组成。实现了能够生成这种每基线模型可见性相关矩阵的模拟器，其允许使用StEFCal（统计高效和快速校准）与两种模式类型直接比较校准结果。使用模拟器生成的模型vibration与StEFCal校准阵列是成功的，因此构成了一个可能的例行校准的SKA相位孔径阵列站。此外，结果表明，有没有显着的优势，在校准与嵌入式元件模式，与StEFCal成功地检索类似的每元素系数与模型vibration生成的模式类型。这对于减轻校准的计算成本，特别是对于考虑实时校准策略，是非常重要的。为演示目的，使用了来自西澳大利亚州的AAVS-1（孔径阵列验证系统1）原型站的数据。
2020-05-26 astro-ph.IM physics.ins-det
Progress towards an array-wide diffuse UHE neutrino search with the Askaryan Radio Array
本文报告了ARA利用24站年数据开展首次阵列级弥散超高能中微子搜索的进展，并论证了多站冰下射电阵列开展阵列级搜索的可行性，为RNO-G和IceCube-Gen2 Radio等未来大型阵列铺路。
2024-09-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Limits on the event rates of fast radio transients from the V-FASTR experiment
我们提出的第一个结果，从V-FASTR实验，快速瞬变射电爆发的超长基线阵列（VLBA）的搜索。V-FASTR的独特之处在于，宽间距VLBA天线提供了对非天文信号的判别，以及单碟或短基线干涉仪无法实现的事件定位和识别机制。到目前为止，V-FASTR已经积累了超过1300小时的VLBA观测时间，在90厘米和3毫米波长（327 MHz - 86 GHz），提供了在高射频（>1.4 GHz）的快速瞬态事件率的第一个限制。V-FASTR已经从七颗已知的超新星中盲目地探测到了明亮的单个脉冲，但还没有探测到任何表明射电辐射的高红移脉冲爆发的单脉冲事件。在1.4 GHz，V-FASTR限制了与阿雷西博望远镜的PALFA调查相当的快速瞬态事件率，但通常灵敏度较低，与艾伦望远镜阵列的“蝇眼”调查相当，但天空覆盖范围较小。我们还说明了可能的性能的第一阶段SKA碟形阵列的非相干快速瞬态搜索上V-FASTR。
2012-05-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Limits on Fast Radio Bursts and other transient sources at 182 MHz using the Murchison Widefield Array
我们提出了一个调查的瞬态和变量源，从28秒到$\sim$ 1年的时间尺度，使用默奇森宽场阵列（MWA）在182 MHz。低至0.285 Jy的检测阈值，没有识别出瞬态候选者，使得这是迄今为止最具约束力的低频调查，并对所考虑的最短时间尺度的$<4.1 \times 10^{-7}$度$^{-2}$的瞬态表面密度施加限制。在这些频率下，来自快速射电暴（FRB）的辐射有望在最短时间尺度的图像中被探测到，而无需对星际或星系际色散进行任何校正。在FRB极限通量密度为7980 Jy时，我们发现$<$ 700 pc cm $^{-3}$的色散测量值每天每天空有82个FRB。假设宇宙学上的标准烛光人口，我们的速率极限与Thornton等人（2013）获得的FRB速率一致，如果它们具有平坦的光谱斜率。最后，我们进行了初步的可变性调查，在该领域的通量密度$\gtrsim$ 0.5 Jy的来源，并确定没有显着的变化，其光变曲线的来源。然而，我们注意到，需要大量的进一步工作，以充分验证这一领域内的短期和低水平的可变性。
2016-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Southern-Hemisphere all-sky radio transient monitor for SKA-Low prototype stations
我们提出了第一个南半球全天空成像仪和无线电瞬态监测系统的两个原型站的平方公里阵列的低频分量。自部署以来，该系统已用于实时监控记录的调试数据。此外，瞬态搜索算法已被执行所产生的全天空图像。它使用差分成像技术，能够识别从人为射频干扰到真正的天体物理事件的各种瞬态类别。在频率159.4兆赫和更高的一个单一的粗通道（0.926兆赫）进行了观测，时间分辨率为2秒，并对多个夜晚进行了分析。尽管具有适度的灵敏度（~几个Jy/光束），使用单个粗通道和2秒成像，系统检测到PSR B 0950 +08的明亮瞬变，证明它可以用于检测天体物理学起源的明亮瞬变。脉冲星PSR B 0950 +08的异常极端活动（高达~155 Jy/束）最初是在2020-04-10/11数据的“盲”搜索中检测到的，后来被分配给这个特定的脉冲星。然而，我们的数据的局限性，防止使用作出坚定的结论的效果是由于折射和衍射闪烁或固有的发射机制的组合。该系统可以在许多天内不间断地定期收集数据;在159.4和229.7 MHz下记录的大量数据使我们能够确定时间尺度和极限通量密度分别为2 s和42 Jy的初步瞬态表面密度上限$1.32 \times 10^{-9} \text{deg}^{-2}$。我们计划将观测带宽扩展到几十MHz，并将时间分辨率提高到几十毫秒，以提高灵敏度，并使300 MHz以下的快速射电暴的检测。
2021-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
A search for the ultra high energy neutrinos with the low threshold phased array trigger system of the Askaryan Radio Array
本文利用ARA第五站低阈值相控阵触发系统，结合传统天线与相控阵天线信息搜寻超高能中微子，展示了改进的顶点重建效果，并预期提升分析效率，为下一代冰内中微子实验提供范式。
2024-09-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Radio Sky on Short Timescales with LOFAR: Pulsars and Fast Transients
LOFAR，即“低频阵列”，将成为新一代射电望远镜和平方公里阵列（SKA）探路者中的首批产品之一，这些产品在功能上非常灵活，因为它们主要是软件驱动的。LOFAR不仅将开辟一个几乎未被探索的光谱窗口，从地球表面可观察到的最低频率的无线电光，但它也将是一个前所未有的工具，用它来监测瞬态无线电天空在一个大的视场和下降到毫秒或更短的时间尺度。并简要介绍了最近对已知恒星的试运行观测。
2009-03-08 astro-ph.IM astro-ph.SR
A prototype station of the IceCube-Gen2 Surface Array at the Pierre Auger Observatory
本研究分析了IceCube-Gen2原型站无线电天线观测到的空气簇射，并与Pierre Auger Observatory最密集阵列的水切伦科夫探测器探测结果相符，实现了两项实验的交叉验证。
2025-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Array-Wide Search for Diffuse UHE Neutrinos with the Askaryan Radio Array
本文报告了 Askaryan 射电阵列首次阵列级弥散超高能中微子搜寻的进展，利用约 28 站年数据可在 3 EeV 以上达到最优灵敏度，并验证了阵列级搜寻对下一代射电中微子探测器的可行性。
2025-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Progress Towards a Diffuse Neutrino Search in the Full Livetime of the Askaryan Radio Array
本研究利用南极Askaryan射电阵列第五混合站点的相控阵触发系统开展超高能中微子搜寻，结合紧密触发天线与长基线外伸天线提升分析性能，将纳入五站点全阵列分析，有望在100 PeV以上设定世界领先的中微子流强限制。
2023-08-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Millisecond Interferometric Search for Fast Radio Bursts with the Very Large Array
我们报告的第一个毫秒时间尺度的无线电干涉搜索的一类新的瞬态称为快速射电暴（FRB）。我们使用甚大阵列（VLA）进行了166小时的毫秒成像活动，以检测和精确定位FRB。我们观察到在1.4 GHz，并产生超过256 MHz的带宽与5毫秒的时间分辨率的vibrations。搜索去分散图像中的瞬变，分散测量范围为0至3000 pc/cm 3。在2013年9月至2014年10月期间对高银河纬度场的观测中没有发现瞬变。对一颗已知脉冲星的观测表明，图像通常具有5 ms内120 mJy/束（8 sigma; Stokes I）的热噪声限制灵敏度，并且可以在宽视场内检测和定位瞬变。我们的nondetection限制FRB率小于7 e4/天空/天（95%的置信度）以上的通量限制为1.2 Jy-ms。假设欧几里得通量分布，VLA率限制是不一致的桑顿等人公布的速率。我们重新计算以前公布的率与均匀考虑的影响，主要光束衰减，色散，脉冲宽度，和天空亮度。这向下修正了FRB率，并表明VLA观测有大约60%的机会检测到典型的FRB，95%的置信度约束将需要大约500小时的类似VLA观测。我们的调查还将FRB的重复率限制在比任何已知的重复毫秒无线电瞬变少2倍。
2014-12-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
A 21 cm pilot survey for pulsars and transients using the Focal L-Band Array for the Green Bank Telescope
相控阵馈电（PAF）接收机是现代射电天文学的前沿。目前正在研制用于谱线和无线电连续谱调查以及搜寻射电暴和快速射电暴的PAF。本文介绍了绿岸望远镜（FLAG）L波段焦平面天线阵在1.3- 1.5GHz频率范围内对射电星和快速射电暴的初步观测结果。在系统温度为$\sim$ 18 K的情况下，接收器在0.1 deg $^{2}$的瞬时视场（FoV）上提供了前所未有的测量灵敏度。在调查中，我们实施了时域和频域搜索管道，旨在寻找脉冲星和快速射电暴，这些都是通过测试脉冲星观测验证的。虽然没有发现新的来源，但我们能够通过对已知恒星的观测来证明这种仪器的能力。我们报道了通量在0.36 μ ms以上的快速射电暴的速率上限为每天每天空1.3 $\times$ 10 $^6$事件。使用人口模拟，我们表明，FLAG将发现一个因素的2- 3更多的恒星在相同的调查时间相比，它的单像素对应的绿岸望远镜。我们还表明，新的相控阵接收器，ALPACA的阿雷西博望远镜，将是一个优越的调查仪器，并会发现在一个更高的速率比大多数当代接收器的2- 10倍。
2019-08-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Four years of wide-field search for nanosecond optical transients with the TAIGA-HiSCORE Cherenkov array
利用TAIGA-HiSCORE切伦科夫阵列在四年冬季数据中搜寻纳秒光学瞬变，未发现可靠候选体，并将事件通量上限定为约1×10⁻³事件/球面度/小时。
2024-12-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
GBD-DART-I : Pulsars and transient source observation between 130 MHz and 350 MHz at Gauribidanur
CHRIST (Deemed to be University)（克里斯特（视为大学））；Raman Research Institute（拉曼研究所）
GBD-DART-I 是一种用于130-350 MHz频段观测脉冲星和太阳暂现源的低成本射电望远镜，具备双极化操作和高旁瓣抑制能力，已成功探测强脉冲星和太阳耀斑，并计划未来升级以扩大观测范围。
2026-01-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Feasibility of utilizing Cherenkov Telescope Array gamma-ray telescopes as free-space optical communication ground stations
在未来自由空间光通信的实施中，地球上从深空间探测器接收的信号将极其微弱，必须开发新的地面站以支持这些链路。本文讨论了使用伽马射线望远镜开发的技术的可行性，这些望远镜将组成切伦科夫望远镜阵列（CTA）天文台，以实现一种新的地面站。这些望远镜提供的主要优势之一是需要更大的孔径来克服地基伽马射线天文学和光学通信都具有的功率限制。此外，将为CTA建造的大量大型望远镜将有可能通过经济规模生产来降低成本，从而实现未来深空链路所需的大型望远镜中的光学通信。
2013-05-21 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Synergies between the Cherenkov Telescope Array and THESEUS
切伦科夫望远镜阵列（CTA）被设计成下一个在甚高能（VHE，$\gtrsim 100$ GeV）伽马射线波段运行的主要天文台。它将建立在成像大气切伦科夫技术的基础上，但在性能方面将比目前的仪器更进一步。它在短时间尺度上的灵敏度和快速重定向系统将使CTA成为观测伽马射线瞬变天空的完美设施。在这方面，CTA与其他多波长和多信使设施之间的协同作用预计将进一步扩大CTA的科学范围。由于其特性，THESEUS将对X射线可变天空进行前所未有的监测，检测，定位和识别瞬变。它将为CTA后续瞬态及其宽带表征提供外部触发和准确位置，在未来十年后为CTA发挥关键作用。
2018-02-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Real Time Analysis framework of the Cherenkov Telescope Array's Large-Sized Telescope
本文介绍了CTAO大型望远镜LST-1的实时分析框架，重点提出事件重建与背景抑制新算法，以实现对伽马射线暴等瞬变源的快速识别与后续观测，并探讨其在未来ACADA系统中的集成。
2023-09-20 astro-ph.IM hep-ex
