Power spectrum analysis of ionospheric fluctuations with the Murchison Widefield Array
低频、宽视场（FoV）射电望远镜，如默奇森宽场阵列（MWA），使电离层采样在高度的空间完整性。我们提出的第一个功率谱分析结果的电离层波动的微波辐射数据，在那里我们检查了出现在两个数据集的无线电源的位置偏移。天体源位置的折射偏移与视线横向的电子柱密度的空间梯度成比例。这些可以用来探测电离层中的等离子体结构和波。由微波局探测的区域尺度（10-100公里）是由其视场的大小和射电源的空间密度（通常在单个视场中有数千个）决定的，它补充了全球定位系统研究的全球尺度（100-1000公里）和雷达散射测量的局部尺度（0.01-1公里）。我们的数据展示了一系列复杂的结构和波。有些波动具有电离层扰动（TID）的特征，而另一些波动则是沿着地球磁场排列的狭窄、缓慢漂移的带。
2015-06-05 astro-ph.IM physics.space-ph
Assessment of ionospheric activity tolerances for Epoch of Reionisation science with the Murchison Widefield Array
电离层折射在前景河外点源中留下的结构有可能污染中性氢21 cm发射线的再电离时代（EoR）功率谱。由于电离层中的总电子含量（TEC）梯度，前景测量的空间和光谱结构的改变产生与预期的天空信号的偏离。我们提出了一个一般的框架，了解在二维（2D）中性氢功率谱测量的低频无线电干涉仪的电离层行为的签名。两个主要类别的电离层行为被认为是，对应于Murchison宽场阵列（MWA）EoR数据中观察到的主导模式，即各向异性结构波的行为，和各向同性湍流。功率谱偏置的分析预测，由于这种污染的计算，并与模拟。然后，我们应用Jordan et al.（2017）中描述的电离层度量来研究电离层结构对MWA数据的影响，方法是将MWA EoR数据集分为电离层条件良好和较差的类别，使用2014年9月匹配的30分钟观测数据集。分析和模拟预测的结果进行了比较，展示了观察到的偏差时，电离层是活跃的（显示相干结构或各向同性湍流）的功率谱。分析表明，除非电离层活动可以量化和纠正，积极的数据不应包括在EoR分析，以避免系统性的偏差，在宇宙学功率谱。当用由校准信息形成的模型校正数据时，偏差降低到预期的21 cm信号水平以下。当测得的震源位置偏移中值小于10-15角秒时，数据被认为是“安静”的。
2018-09-18 astro-ph.IM
Simulating Ionospheric Distortions in Mock SKA-Low Solar Radio Observations
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本研究使用\textsc{Karabo}模拟器，量化了电离层波动对不同频率下模拟SKA-Low太阳射电观测的图像畸变影响，发现畸变具有尺度和频率依赖性，为SKA-Low太阳观测的数据分析提供了参考。
2026-10-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
Exploring Earth's Ionosphere and its effect on low radio frequency observation with the uGMRT and the SKA
地球电离层引入系统效应，限制了无线电干涉仪在低频（$\lesssim 1$ \，GHz）的性能。这些影响变得更加明显的严重地磁活动或观测涉及较长的基线的干涉仪。uGMRT是平方公里阵列（SKA）的探路者，位于赤道电离异常（EIA）的北峰和磁赤道之间。因此，该望远镜更容易受到电离层恶劣条件的影响，是研究电离层的独特射电干涉仪。在这里，我们提出了235 MHz的观测与GMRT，显示了显着的电离层活动在太阳极小期。在这项工作中，我们的特点与GMRT观测到的电离层扰动，并与电离层的研究和观测与其他望远镜，如VLA，MWA和LOFAR位于不同的磁纬度进行比较。我们已经估计了电离层总电子含量（TEC）的梯度在整个GMRT阵列，显示了一个数量级的灵敏度相比，全球导航卫星系统（GNSS）。此外，本文还利用uGMRT、VLA、LOFAR和MWA观测资料估算的电离层特性，预测了SKA 1-MID和SKA 1-LOW对未来低频观测的影响。
2022-11-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Murchison Widefield Array: the Square Kilometre Array Precursor at low radio frequencies
Murchison Widefield Array（MWA）是三个平方公里阵列先驱望远镜之一，位于西澳大利亚中西部Murchison Shire的Murchison射电天文台，该位置因其极低的射频干扰而被选中。MWA在80-300 MHz的低射频下工作，两种线性极化的处理带宽为30.72 MHz，由分布在直径约3 km区域的128个孔径阵列（称为瓦片）组成。新颖的混合硬件/软件相关性和实时成像和校准系统包括MWA信号处理后端。在本文中，作为建成MWA在系统和子系统的水平进行了描述，阵列的预期性能，并总结了仪器的科学目标。
2012-06-29 astro-ph.IM
Quantifying ionospheric effects on time-domain astrophysics with the Murchison Widefield Array
电离层对入射无线电波的折射和衍射导致射电源的角位置、峰值幅度和形状随时间变化，可能使瞬态和可变射电源的自动交叉匹配和识别复杂化。在这项工作中，我们经验性地评估电离层对Murchison Widefield Array（MWA）射电望远镜数据的影响。我们直接检查了在安静地磁条件下（全球风暴指数Kp < 2）10个晚上观测到的51小时数据，分析了约1万个未分辨源的短时间尺度角位置和峰值通量密度变化的行为。我们发现，虽然大部分的角位置的变化可以归因于电离层折射，在154 MHz的特征位移（10-20弧秒）是足够小的搜索半径为1-2弧分应该是足够的交叉匹配在典型的条件下。通过研究振幅变化的大部分趋势，我们把调制指数的上限与电离层闪烁的1-3%的各个夜晚。对于比~1 Jy微弱的源，该变化低于典型MWA灵敏度下的图像噪声。我们的结果表明，在MWA为154 MHz的情况下，电离层并不是时域科学目标的重大障碍。
2015-08-05 astro-ph.IM
Tackling the Unique Challenges of Low-frequency Solar Polarimetry with the Square Kilometre Array Low Precursor: Pipeline Implementation
日冕的磁场决定了日冕的动力学和结构。然而，测量日冕磁场是极其困难的。长期以来，低频射电辐射的偏振被认为是少数几种有效的中高日冕磁场观测手段之一。然而，这种排放的极端内在可变性，大多数现有仪器（直到最近）捕获它的能力有限，以及所涉及的技术挑战都导致其使用受到严重限制。无线电日冕磁描记术所需的高动态范围分光偏振快照成像能力现在已经触手可及。这是由Murchison Widefield Array（MWA），平方公里阵列（SKA）前体，以及我们的无监督和强大的偏振校准和成像软件管道的数据融合实现的，该软件管道专用于使用射电太阳紧凑阵列自动成像程序（P-AIRCARS）的太阳偏振测量。在这里，我们提出了P-AIRCARS的架构和实现细节。虽然P-AIRCARS的当前实现被调谐到MWA，但算法本身可以容易地适应未来的阵列，例如SKA 1-Low。我们希望并期待P-AIRCARS将通过MWA等仪器实现令人兴奋的新科学，并鼓励在更大的太阳物理学界更广泛地使用无线电成像。
2023-02-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Compression of Visibility Data for Murchison Widefield Array
Murchison Widefield Array（MWA）是一个新的低频射电望远镜，位于西澳大利亚州的Square Kilometre Array站点。MWA每天产生数十TB的数据。所需数据存储的大小已成为一个重要的操作限制和成本。我们提出了一个简单的二进制压缩技术和系统的浮点可见性数据开发MWA。我们提出的统计数据的影响，这种压缩的数据与典型的压缩比高达1：3.1。
2014-12-06 astro-ph.IM
Working Principle of the Calibration Algorithm for High Dynamic Range Solar Imaging with Square Kilometre Array Precursor
对太阳的低频射电成像是一个具有挑战性的问题。米波长的太阳辐射的角度范围从几角分到几度。这些发射显示出亚秒级和亚兆赫级的时间和频谱变化。这些发射的亮度温度也会变化许多数量级，这需要高动态范围的光谱快照成像。凭借Murchison宽场阵列（MWA）的独特阵列配置以及强大的校准和成像管道，射电太阳紧凑阵列（AIRCARS）的自动成像程序可以生成迄今为止最好的光谱快照太阳图像。通过统计分析和仿真验证了该算法的工作原理和性能。AIRCARS使用MWA的部分相稳定性，MWA具有紧凑的核心，其中大量天线元件分布在小的阵列覆盖区上。该算法的优势使其成为低频太阳成像的最先进的校准和成像管道，预计将非常适合即将推出的平方公里阵列（SKA）和其他未来的无线电干涉仪，用于产生高动态范围和高保真度的太阳图像。
2022-09-21 astro-ph.IM astro-ph.SR
MWA Tied-Array Processing I: Calibration and Beamformation
默奇森威德菲尔德阵列是位于西澳大利亚默奇森射电天文台的低频平方公里阵列前身。该望远镜最初设计为成像望远镜，但具有灵活的信号路径，其能力最近已扩展到包括使用记录的天线电压的离线非相干和捆绑阵列波束形成。这提供了高时间和频率分辨率观测的能力，包括脉冲星科学方案。本文介绍了我们已经开发的算法和流水线，以形成捆绑阵列波束产品的天线元件的校准信号的总和，并提出了在185 MHz的PSR J 0437 -4715和J1900-2600的极化配置文件的例子。
2019-05-06 astro-ph.IM
LEAP: An Innovative Direction Dependent Ionospheric Calibration Scheme for Low Frequency Arrays
SKA的雄心勃勃的科学目标需要一个校准大气传播误差的匹配能力，这会污染观测到的信号。我们展示了一个方案，用于纠正方向相关的电离层和仪器的相位效应在低频率和广泛的视野计划SKA-Low。它利用带宽拖影来滤除来自离轴方向的信号，从而允许在可见度域中测量基于方向的天线增益;通过对多个方向执行此操作，可以在宽视场范围内进行校准。这种策略消除了对全局天空模型的需要，因此所有方向都是独立的。我们使用MWA结果在88和154 MHz在各种天气条件下，以验证该技术的性能和适用性。我们的结论是，这种方法是合适的测量和校正的时间波动和方向依赖的空间电离层相位失真在很宽的范围内的尺度：大于和小于阵列的大小。后者最为棘手，对今后的文书构成重大挑战。此外，该方案是一个非常并行的过程，因为多个方向可以独立地同时处理。这是SKA的一个重要考虑因素，目前计划的架构是一个有限互连的计算岛。目前实施的算法和正在进行的发展进行了讨论。
2018-07-12 astro-ph.IM
A Serendipitous MWA Search for Narrow-band and Broad-band Low Frequency Radio Transmissions from 1I/2017 U1 'Oumuamua
我们在72 - 102 MHz的频率范围内检查了Murchison Widefield Array（MWA）的数据，该数据用于2017年11月28日偶然包含星际物体Oumuamua的视场。观测的时间分辨率为0.5 s，频率分辨率为10 kHz。这次观测是出于另一个目的，但由于MWA的视野非常大，'Oumuamua被偶然地同时观测到。基于“Oumuamua是一个星际航天器”这一有趣但极不可能的建议，由于一些不寻常的轨道和形态特征，我们检查了我们的数据，以寻找可能表明与“Oumuamua”相关的智能生命存在的信号。我们搜索了我们的无线电数据：1）脉冲窄带信号; 2）持续窄带信号; 3）脉冲宽带信号。我们没有发现这样的信号与非陆地的起源，并估计这三种情况下的等效各向同性辐射功率（EIRP）的上限约为7千瓦，840 W，和100千瓦，分别。这些发射器的能力完全在人类技术的能力范围内，因此对外星文明来说是合理的。虽然在任何给定的搜寻地外文明（SETI）实验中，积极探测的机会微乎其微，但新一代望远镜的特点，如MWA（以及未来的平方公里阵列），使某些类别的SETI实验变得容易，甚至是天体物理观测的微不足道的副产品。这意味着SETI实验的未来成本非常低，允许大的目标列表部分平衡阳性检测的低概率。
2018-02-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Murchison Widefield Array Enters Adolescence: A Personal Review of the Early Years of Operations
本文作者作为MWA长期管理者，回顾该低频射电干涉仪自2013年运行以来的科学成就、多次升级及其对低频SKA发展的贡献，并总结17余年项目管理经验与教训。
2025-09-10 astro-ph.IM
A Formalism for Calibrating the Instrumental Polarization of Radio Interferometric Arrays at Meter Wavelengths using Unpolarized Sky: A Demonstration using the MWA Observations
本文提出一种利用非偏振天空模型校准米波段射电干涉阵列仪器偏振的新形式化方法，通过主波束引起的表观偏振避免依赖明亮偏振校准源且不受电离层法拉第旋转影响，并用MWA观测验证了其准确性。
2025-05-06 astro-ph.IM
Spectral performance of Square Kilometre Array Antennas II: Calibration performance
我们测试了两个原型平方公里阵列（SKA）SKA 1-低对数周期偶极天线，SKALA 2和SKALA 3（“SKA对数周期天线”）的带通平滑性能，以及Murchison宽场阵列（MWA）前体望远镜的电流偶极。在本文中，我们将天线连接到低噪声放大器（LNA）时的输出复值电压响应称为偶极带通。在论文I（de Lera Acedo et al. 2017）中，使用数值电磁模拟估计了为SKA 1-Low开发的对数周期天线的带通频谱响应，并使用低阶多项式拟合进行了分析，并将其与HERA天线进行了延迟频谱度量比较。在这项工作中，SKA 1-低仪器，包括频率相关的主波束和阵列配置的现实模拟，使用加权最小二乘多项式估计，以评估原型天线的能力，以执行SKA再电离时代（EoR）的统计实验。这项工作补充了Trott & Wayth（2016）中为拟议的EoR科学实验计算的理想估计器容差，实现了最佳和标准估计（校准）程序的性能。在较高频率下有足够的天空校准模型，所有天线的带通都足够平滑，以满足Trott & Wayth（2016）中描述的公差，以执行EoR统计实验，这些主要受到足够的天空校准模型和校准数据中的热噪声水平的限制。在宇宙黎明（CD）的频率上，SKA作为第一批能够获得更高红移的下一代望远镜之一，MWA偶极子和SKALA 3天线具有足够的性能，而SKALA 2的设计将阻碍探索这个时代的能力。
2017-05-08 astro-ph.CO astro-ph.IM
Studying Ionosphere Using SKA-Low and SKA-Mid
Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）；Ludwig-Maximilians-Universität（慕尼黑大学）；Indian Institute of Geomagnetism（印度地磁研究所）；Institute of Astronomy Space and Earth Science（天体物理、空间与地球科学研究所）
本文通过对比uGMRT、VLA、MWA和LOFAR的观测，量化电离层相位波动、位置偏移和闪烁效应，评估对校准和成像的影响，并预测SKA-Low和SKA-Mid的电离层效应。
2026-07-02 astro-ph.IM
The challenges of low-frequency radio polarimetry: lessons from the Murchison Widefield Array
我们提出的技术开发，以校准和纠正默奇森宽场阵列（MWA）的低频（72-300 MHz）的无线电观测偏振。MWA提供的极宽视场、出色的瞬时（u，v）覆盖范围和对度尺度结构的灵敏度使仪器校准、去除仪器伪影以及通过成像技术校正电离层法拉第旋转成为可能。与演示的MWA的极化能力，我们讨论了未来的方向极化科学在低频率，以回答悬而未决的问题，有关极化源计数，源去极化，脉冲星科学，低质量恒星，系外行星，星际和星系间介质的性质，和太阳环境。
2017-08-19 astro-ph.IM
Parametrising Epoch of Reionization foregrounds: A deep survey of low-frequency point-source spectra with the MWA
追求从再电离时期（EoR）检测信号的实验依赖于源光谱在低频处的光谱平滑度。本文经验性地探讨前景光谱对EoR实验的影响，通过测量高分辨率的全偏振光谱的586个最亮的未解决的来源在MWA EoR领域之一，使用45小时的观察。一种新的剥离计划是用来减去2500个来源的电离层和波束校正的vibrant，从而在最深的，混淆有限的MWA图像到目前为止。由此产生的光谱被发现受仪器效应，这限制了可以设置在源固有的光谱结构的约束。对谱的灵敏度和功率谱进行了分析，发现残差谱主要由附近未卷积源的PSF旁瓣所控制。我们发布了一个目录，描述了每个测量源的光谱参数。
2016-02-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
Ionospheric effect on the synthetic Epoch of Reionization observations with the SKA1-Low
本研究利用21cme2e流水线评估电离层效应对SKA1-Low观测21厘米功率谱的影响，发现中位偏移小于0.1角秒时信号不受影响，强调需开发高效校准算法。
2025-02-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Study of the equatorial ionosphere using the Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) at sub-GHz frequencies
设计用于观测宇宙中天体物理物体的无线电干涉仪也可用于研究地球电离层。与全球导航卫星系统等传统电离层探测器相比，巨型米波射电望远镜等无线电干涉仪以相对较高的灵敏度在更宽的空间尺度上探测电离层总电子含量的变化。GMRT的混合配置（紧凑的核心和扩展的手臂）和它的地理位置，使这个干涉仪的一个很好的候选人，探索赤道电离异常（EIA）和磁赤道之间的北峰的敏感区域。在这项工作中，从午夜后到日出后（$\sim$\，9小时）观测亮射电源3C 68.2，以研究太阳极小期的电离层活动。本研究提出了数据减少和处理技术，以测量差分TEC（$δ\rm{TEC}$）之间的一组天线与$1\times10^{-3}$ TECU的准确性。此外，使用这些$δ\rm{TEC}$测量，我们已经证明了技术来计算TEC梯度在整个阵列和微尺度变化的二维TEC梯度表面。这些变化很好地装备探测电离层等离子体，特别是在夜间。我们的研究首次报告了GMRT探测电离层活动的能力。我们的结果验证了，与以往的研究相比，VLA，LOFAR和MWA，在GMRT的电离层更活跃，这是预期的，由于其位置附近的磁赤道。
2022-04-08 astro-ph.IM
Calibration and Stokes Imaging with Full Embedded Element Primary Beam Model for the Murchison Widefield Array
Murchison Widefield Array（MWA）位于西澳大利亚州，是国际平方公里阵列（SKA）项目的低频前兆之一。除了追求自己雄心勃勃的科学计划外，它也是未来SKA活动的试验平台，从硬件，软件到数据分析。MWA和SKA的关键科学计划需要非常高的动态范围，这对校准和成像系统提出了挑战。仪器的正确校准和源通量密度和偏振的精确测量需要望远镜的主光束的精确特性。MWA银河系外全天空MWA（GLEAM）调查的最新结果表明，以前实施的平均嵌入元素（AEE）模型仍然在斯托克斯Q中留下高达10- 20%的剩余偏振误差。我们提出了一个新的基于模拟的全嵌入式元件（FEE）模型，这是最严格的实现MWA的初级光束模型。它能够有效地计算在任意方向上的MWA波束响应，而无需空间插值。在新模型中，MWA瓦片（4 x 4蝴蝶结偶极子）中的每个偶极子都是单独模拟的，考虑了所有的互耦，接地屏蔽和土壤效应，因此考虑了瓦片中单个偶极子的不同特性。我们已经应用了FEE光束模型GLEAM观测在200 - 231 MHz，并使用假斯托克斯参数泄漏作为度量比较模型。我们已经确定，FEE模型减少了斯托克斯Q和V中的假偏振的幅度和磁偏角相关行为，同时保留了斯托克斯U中的低水平的假偏振。
2017-10-20 astro-ph.IM
Building models for extended radio sources: implications for Epoch of Reionisation science
我们测试的假设，在天空模型的限制，用于校准干涉射电望远镜，其中该模型包含扩展的无线电源，将产生的电离时代（EoR）功率谱的偏差。由于射电望远镜无法对所有的傅立叶分量进行采样，因此包含在扩展源的空间和光谱结构的校准模型中的信息是不完整的。应用不完整的天空模型对EoR数据进行校准将在数据中留下残留误差，该残留误差向前传播到EoR功率谱。这一有限的信息是在当前和未来计划的仪器和调查的背景下，在EoR频率，如默奇森宽场阵列（MWA），巨型米波射电望远镜（GMRT）和平方公里阵列（SKA 1-低）。对于MWA EoR实验，我们发现，无论是额外的短基线$uv$ -紧凑型EoR阵列的覆盖范围，以及TGSS和计划MWA扩展提供的额外的长基线，都需要在所有相关尺度上获得足够的信息。对于SKA 1-Low，最大基线为49 km和65 km的阵列在50 MHz和150 MHz下的性能相当，而39 km、14 km和4 km阵列的性能下降。
2017-10-31 astro-ph.IM
On the detection and tracking of space debris using the Murchison Widefield Array. I. Simulations and test observations demonstrate feasibility
Murchison宽场阵是一种新型的低频干涉射电望远镜。MWA是平方公里阵列（SKA）的低频前兆，是三个SKA前兆中第一个投入运行的，支持各种科学任务，从试图探测再电离时代到监测太阳耀斑和空间天气。我们探讨的可能性，MWA可用于空间态势感知（SSA）的目的。特别是，我们建议MWA可以用作在87.5 - 108 MHz（商业FM广播频带）频率范围内工作的无源雷达设施的一个元件。在这种情况下，MWA可以被认为是双基地雷达配置中的接收元件，FM广播站用作非合作发射机。调频广播传播到空间，被地球轨道上的碎片反射，并被微波局接收。MWA的成像能力可用于同时探测多块空间碎片，将其在天空中的位置作为时间的函数成像，并提供可用于确定轨道参数的跟踪数据。就南半球和东半球的覆盖范围而言，这种能力将是对澳大利亚和全球空间态势感知资产的宝贵补充。我们根据简单的计算和电磁模拟对这一建议进行了可行性评估，这些计算和电磁模拟表明，探测亚米大小的碎片（碎片半径大于0.5米至约1，000公里高度）是可能的。我们还提出了一套概念验证的意见，证明该建议的可行性，通过反射的调频广播信号起源于西澳大利亚州西南部的国际空间站的检测和跟踪的基础上。这些观察结果广泛验证了我们的计算和模拟。
2013-08-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Progression of Digital-Receiver Architecture: From MWA to SKA1-Low,and beyond
在数字电子学、信号处理、计算和存储技术进步的支持下，在射电天文学早期对望远镜设计产生重大影响的孔径阵列已经卷土重来。在所有这些发展中，国际上正在努力设计和建造世界上最大的射电望远镜平方公里阵列（SKA）。凭借其1平方公里的巨大收集面积，SKA预计将提供无与伦比的灵敏度，并利用技术进步来实现复杂的接收器，通过天空中的多个光束提供大视场。SKA的许多寻路器和前体孔径阵列望远镜在10 - 300 MHz的频率范围内工作，已经建造并投入使用，以获得科学，仪器和功能方面的宝贵反馈。这篇评论文章明确地探讨了从Murchison Widefield Array（前身）到SKA1-Low的数字接收机架构的发展。它强调了模数转换器（ADC）、现场可编程门阵列（FPGA）和中央处理单元-图形处理单元（CPU-GPU）混合平台的技术进步，复杂的数字信号处理系统围绕这些平台实现了高效的信道化器、波束形成器和解调器。文章最后展望了基于射频片上系统（RFSoC）的新一代信号处理平台的设计。
2023-01-17 astro-ph.IM
A Map of Diffuse Radio Emission at 182 MHz to Enhance Epoch of Reionization Observations in the Southern Hemisphere
我们提出了一个宽带地图的偏振漫发射在167-198 MHz的Murchison宽场阵列（MWA）的数据开发。该地图的目的是提高能见度模拟和精度校准21厘米的再电离时代（EoR）的实验。它占地面积很大--11，000平方英尺。°的- 在所有四个斯托克斯参数的南半球天空，并捕捉1至9度的角度尺度上的发射。带平均扩散结构主要是非极化的，但在RA = 0 h附近具有显著的线极化结构。我们通过将其与GLEAM目录相结合并模拟MWA的观测来评估地图的准确性，证明短基线（6.1-50波长）的准确性现在接近通常用于EoR校准的较长基线的准确性。我们讨论了如何使用地图的可见性仿真的各种干涉阵列。该地图有可能提高校准精度的实验，如氢时代的再电离阵列（HERA）和即将到来的平方公里阵列（SKA）以及MWA。
2021-11-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Census of Southern Pulsars at 185 MHz
Murchison宽场阵列（MWA）及其最近开发的电压捕获系统（VPS）有助于在南半球以高时间和频率分辨率扩展脉冲星观测的低频范围，提供有关脉冲星和ISM的进一步信息。我们提出了一个初始的时间分辨人口普查的结果，已知的historicars使用MWA。为了显著降低处理负载，我们对来自128个MWA瓦片的检测到的功率进行非相干求和，这产生相干和的可达到灵敏度的约10%。这保留了大视场（在185 MHz时约为450 deg 2），允许同时观察多个反射器。我们开发了一个宽场脉冲星管道（WIPP），它处理每次观测的数据，并自动折叠位于光束内的每个已知脉冲星。迄今为止，我们已经探测到了50颗双星，其中6颗是毫秒双星。考虑到望远镜的灵敏度和处理数据的天空覆盖范围（~ 17，000 deg 2），这与我们的预期一致。对于10个卫星，我们提出了最低频率的检测公布。对于脉冲星的一个子集，我们通过将我们的数据与其他望远镜发布的轮廓相结合来呈现多频率脉冲轮廓。由于MWA是平方公里阵列（SKA）的低频前兆，因此我们使用普查结果预测，使用SKA-Low（SKA 1-Low）的第1阶段调查可能会检测到约9400个卫星。
2018-01-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
The effect of the ionosphere on ultra-low frequency radio-interferometric observations
电离层是一系列系统效应的主要驱动力，这些效应限制了我们用无线电干涉仪探索低频（<1 GHz）天空的能力。它的影响对较低频率变得越来越重要，并且在低频望远镜工作的低信噪比状态下特别难以校准。在本文中，我们描述和量化电离层引起的系统误差天文干涉射电观测在超低频（<100 MHz）的影响。我们还提供了在这些频率下使用低频阵列（LOFAR）和未来仪器（如平方公里阵列（SKA））进行观测和数据处理的指南。我们推导出电离层引起的预期系统误差。我们将我们的预测与LOFAR的低波段天线（LBA）系统的数据进行比较。我们表明，我们可以隔离电离层的影响LOFAR LBA数据，我们的结果是兼容的卫星测量，提供了一个独立的方式来测量电离层总电子含量（TEC）。我们还展示了如何电离层腐败的相关振幅通过反褶曲。我们报告的电离层结构函数的值符合文献。LOFAR LBA数据相位上的系统误差可以精确地建模为四种效应（时钟、电离层一阶、二阶和三阶）的总和。这大大减少了所需校准参数的数量，因此能够实现新的有效校准策略。
2018-04-21 astro-ph.IM
Solar, Heliospheric and Ionospheric Physics: Pathfinders, Precursors and SKAO Perspective
ASTRON - Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院国家射电天体物理中心）；Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）；University of Oslo（奥斯陆大学）；University of Bath（巴斯大学）
SKAO的SHI物理学科学工作组综述相关研究，聚焦阵列组件4（AA4）能力，其为SKA-LOW和SKA-MID基线，能提供多种优势，将在太阳和空间天气科学上带来变革，还构建日地系统并规划路线图。
2026-07-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
The Southern-sky MWA Rapid Two-metre (SMART) pulsar survey -- I. Survey design and processing pipeline
本文介绍了SMART脉冲星巡天的设计与处理流水线，利用MWA大视场和电压捕获系统在140-170 MHz频段高效搜寻南天脉冲星，通过多阶段处理克服计算成本，模拟预测可发现约300颗新脉冲星。
2023-02-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Using low-frequency pulsar observations to study the 3-D structure of the Galactic magnetic field
银河系磁场（GMF）在许多天体物理过程中起着重要的作用，是宇宙学信号的重要前景，如再电离时代（EoR），但尚未得到很好的理解。色散和法拉第旋转测量（DM和RM，分别）对大量的晶体提供了一种有效的方法来探测的三维结构的GMF。低频极化观测具有较大的分数带宽，可以用来测量精确的DM和RM。这是证明了一个目录的RM（校正电离层法拉第旋转）从低频阵列（LOFAR），与不断增长的补充目录在南半球从默奇森宽场阵列（MWA）。这些数据进一步加深了我们对三维GMF的认识，特别是对星系晕的认识。最近建造或升级的探路者望远镜和先驱望远镜，如LOFAR和MWA，重振了低频科学，并代表着在建造平方公里阵列方面取得的进展，这将在今后的天体物理磁场研究方面取得重大进展。SKA-Low的一个关键科学驱动因素是研究EoR，脉冲星和偏振数据可以为银河系前景条件提供有价值的见解。
2017-12-18 astro-ph.IM
The Engineering Development Array: A low frequency radio telescope utilising SKA precursor technology
我们描述的工程发展阵列（EDA），这是一个低频射电望远镜，包括256双极化偶极天线作为一个相控阵工作的设计和性能。EDA的构想、开发和部署仅用了18个月，通过重新使用平方公里阵列（SKA）的先驱技术和专业知识，特别是来自默奇森宽场阵列（MWA）射电望远镜。使用漂移扫描和模型的天空亮度温度在低频率下，我们推导出EDA的接收器温度作为频率的函数。EDA被证明是天空噪声限制在60和240 MHz之间测量的频率范围内的大部分。通过使用EDA在干涉模式下与MWA，我们使用校准的Vibrium来测量阵列的绝对灵敏度。所测量的阵列灵敏度与基于阵列布局和所测量的接收器温度的模型非常匹配。结果表明，MWA型前兆技术应用于SKA尺度台站的实用性和可行性。EDA的模块化体系结构允许以分阶段的方式推出阵列升级。EDA的未来改进包括用全数字系统取代第二级波束形成器，并过渡到使用RF光纤用于第一级波束形成器的信号输出。
2017-07-11 astro-ph.IM
Interplanetary Scintillation studies with the Murchison Wide-field Array II: Properties of sub-arcsecond compact sources at low radio frequencies
我们报告了Murchison宽场阵列（MWA）宽场行星际闪烁（IPS）技术的首次天体物理应用。这种强大的技术使我们能够识别和测量亚弧秒紧凑的组件在大面积的天空中的低频无线电源，而不需要长基线干涉测量或电离层校准。我们提出了一个30 x30平方米的五分钟的观察结果。在162 MHz下具有0.5秒时间分辨率的10 ° MWA场。在这一领域检测到的2550个连续源中，有302个（12%）显示出IPS引起的快速波动。我们发现，至少有32%的明亮的低频射电源包含一个sub-arcsec紧凑的组件，贡献超过40%的总通量密度。也许令人惊讶的是，在我们的样本中，峰值频谱射电源是强干扰低频源中的主要群体。虽然伽马射线活动星系核通常是紧凑的，在较高频率的平谱射电源，在我们的领域中的许多费米耀变体的162 MHz的属性是一致的，嵌入在更广泛的低频发射的紧凑组件。在我们的领域中的一个已知的脉冲星的检测表明，宽场IPS技术是在阈值的灵敏度需要检测新的脉冲星使用图像平面分析，并缩放当前MWA的灵敏度，预计SKA低意味着，大的IPS为基础的脉冲星搜索将是可行的SKA。SKA的校准策略需要更好地了解低射频下致密源的空间密度，而IPS观测现在可以提供这种信息。
2017-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Science with the Murchison Widefield Array: Phase I Results and Phase II Opportunities
Murchison宽场阵列（MWA）是一个开放式望远镜，致力于研究低频（80 $-$ 300 MHz）南天。自2013年年中开始运行以来，MWA在南半球开辟了一个新的观测窗口，使许多科学领域成为可能。原始设计的驱动科学目标是观察来自再电离时代（EoR）的21.0厘米辐射，探索无线电时域，进行银河和河外调查，并监测太阳，日光层和电离层现象。总共60个$+$节目记录了20 000小时，迄今产生了146篇论文。2016年，望远镜进行了重大升级，导致紧凑和扩展配置交替。其他升级，包括数字后端和快速反应触发系统，已开发，因为原来的阵列委托。在本文中，我们回顾了MWA先前操作的主要结果，然后讨论了改进的能力所带来的新的科学路径。我们将这些科学机会按四个原始科学主题分组，但也包括这些类别之外的方向。
2019-10-07 astro-ph.IM
The low-frequency environment of the Murchison Widefield Array: radio-frequency interference analysis and mitigation
Murchison Widefield Array（MWA）是一个新的低频干涉射电望远镜，位于西澳大利亚州未来平方公里阵列（SKA）的位置之一。我们描述了自动射频干扰（RFI）检测策略的MWA，这是基于AOFlagger平台，目前72-231 MHz的RFI统计数据从10个观测夜晚。RFI检测删除了1.1%的数据。由于偶尔的电离层或大气传播，数字电视（DTV）的RFI被观察到的时间为3%。在RFI探测和切除之后，几乎所有的数据都可以被校准和成像，而无需进一步的RFI缓解工作，包括FM和DTV波段内的观测。结果进行了比较，以前发表的低频阵列（LOFAR）RFI调查。与LOFAR的无线电环境相比，MWA的远程位置导致RFI环境明显更清洁，但在分析数据之前仍然需要对RFI进行充分检测。我们包括具体的建议，旨在使SKA更强大的RFI，包括：提供足够的计算能力RFI检测;占RFI的接收机设计;一个平滑的带通响应;和RFI检测的能力，在高时间和频率分辨率（秒和千赫尺度分别）。
2015-01-16 astro-ph.IM
Limits on Unintended Radio Emission from Geostationary and Geosynchronous Satellites in the SKA-Low Frequency Range
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University（国际射电天文研究中心，科廷大学）；Australian SKA Regional Centre, Curtin University（澳大利亚SKA区域中心，科廷大学）
本研究通过分析GLEAM-X数据，对地球静止轨道和地球同步轨道卫星在SKA低频范围内的意外无线电发射设定了限制，发现未观测到显著干扰信号，为未来监测提供基准。
2025-12-08 astro-ph.IM
Low frequency observations of linearly polarized structures in the interstellar medium near the south Galactic pole
我们利用默奇森宽场阵列（MWA）在154 MHz进行了深度极化观测，覆盖范围为625 ° ^2，中心位置为RA=0 h，Dec=-27 deg。在我们的深层观测中，灵敏度允许在长波长处首次对偏振结构进行带内、频率相关的分析。我们的分析表明，偏振结构是由本征发射为主，但也可能有一个前景法拉第屏幕组件。在这些波长处，MWA基线分布的紧凑性为大尺度结构提供了优异的快照灵敏度。观测结果对散射偏振辐射的灵敏度为5.9 mJ光束^-1，分辨率约为54“;对紧凑偏振源的灵敏度为2.3 mJ光束^-1，分辨率约为2.4”。灵敏度允许电离层法拉第旋转的影响，直接从扩散极化背景的空间和时间测量。我们的观测揭示了线性偏振的大尺度结构（范围为~1度-8度），在~2分钟的快照中可以清楚地检测到，这将在154 MHz下由最小基线长度>110 m的干涉仪检测不到。这些结构的亮度温度平均为4K，偏振强度在11 K处达到峰值。旋转测度综合显示，这些结构的法拉第深度范围为-2 rad m^-2至10 rad m^-2，其中大部分在~+1 rad m^-2处达到峰值。我们估计的距离为51+/-20秒差距的偏振发射的基础上测量的现场脉冲星J2330-2005。在我们的致密源巡天观测中，我们观测到四个河外线性偏振点源。基于已知的极化源人口在1.4 GHz和在154 MHz的非检测，我们估计从1.4 GHz到154 MHz的…
2016-08-03 astro-ph.GA astro-ph.IM
Understanding spectral artefacts in SKA-LOW 21-cm cosmology experiments: the impact of cable reflections
本文研究SKA-Low中同轴电缆反射对21厘米宇宙学EoR窗口的污染，通过端到端仿真和散射参数建模表明，即使0.1%的电缆长度公差也会在所有k模式上造成约10%的污染。
2024-09-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Observing pulsars and fast transients with LOFAR
低频无线电波虽然难以观测，但它是关于行星的丰富信息来源。低频阵（LOFAR）是一种工作在电离层“射电窗口”最低4个倍频程（10- 240 MHz）的新型射电干涉仪，它将极大地方便观测低射频的射电天体。通过巨大的收集区域，长基线和灵活的数字硬件，预计LOFAR将在地球可见的最低频率上彻底改变射电天文学。LOFAR是下一代射电望远镜，也是平方公里阵列（SKA）的开拓者，因为它在数千个单独的元件之间采用了先进的多波束技术。我们讨论了低频脉冲星观测的一般动机和LOFAR在解决这些科学目标的潜力。我们提出LOFAR，因为它的目的是执行高时间分辨率的观测和其他快速瞬变，并概述了各种相关的观测模式和数据简化管道，已经或即将实施，以促进这些观测。从调试观测获得的一些结果，展示了令人兴奋的潜力的望远镜。本文概述了低频脉冲星观测的情况下，也打算作为即将到来的脉冲星/快速瞬变科学论文与LOFAR的参考。
2011-04-08 astro-ph.IM astro-ph.SR
