Calibration of Radio Interferometers Using a Sparse DoA Estimation Framework
现代无线电干涉仪的校准是一个重大挑战，特别是在低频。在这个角度来看，我们提出了一种新的迭代校准算法，它采用流行的稀疏表示框架，在政权的传播条件转移不同的方向的来源。更准确地说，我们的算法被设计为估计校准源的视在方向，它们的功率，阵列元件的方向性和非方向性的复杂增益和它们的噪声功率，具有合理的计算复杂度。数值模拟表明，该方案是统计有效的低信噪比，甚至与额外的非校准源在未知的方向。
2016-06-03 astro-ph.IM
Parallel Calibration for Sensor Array Radio Interferometers
为了满足理论上可实现的成像性能，现代无线电干涉仪的校准是一项强制性挑战，尤其是在低频下。从这个角度来看，我们提出了一种新的并行迭代多波长校准算法。该算法估计校准源的视在方向、阵元的方向性和非方向性复增益及其噪声功率，具有合理的计算复杂度。此外，该算法考虑了上述参数值跨波长的特定变化。现实的数值模拟表明，所提出的计划优于单波长校准计划，并接近推导出的约束Cramér-Rao界，即使在未知方向的非校准源的存在下，在一个计算有效的方式。
2016-09-08 astro-ph.IM
Polca SARA - Full polarization, direction-dependent calibration and sparse imaging for radio interferometry
新一代射电干涉仪的设想是从相应的欠采样傅立叶域测量中产生高质量、高动态范围的观测天空斯托克斯图像。在实践中，这些测量被琼斯矩阵很好地表示的仪器和大气影响所污染，并且最经常随着观测方向和时间而变化。这些效应通常是未知的，它们是实现所需成像性能的限制因素，因此，它们的校准至关重要。为了解决这个问题，我们开发了一个全球性的算法，名为Polca SARA，旨在执行全极化，方向相关的校准和稀疏成像，采用非凸优化技术。与现有的方法相比，所提出的方法提供了全局收敛的保证和灵活性，将复杂的先验规则化的成像以及校准问题。因此，我们采用了偏振成像的具体方法，强制执行物理偏振约束以及稀疏性之前所寻求的图像。我们进行了广泛的模拟研究所提出的算法。虽然表明基于偏振约束的成像的优越性能，所获得的结果也突出了校准的重要性，方向相关的影响，以及非对角项（表示偏振泄漏）在相关的琼斯矩阵，不包括其中的成像质量恶化。
2019-04-01 astro-ph.IM
Revisiting the radio interferometer measurement equation. II. Calibration and direction-dependent effects
系列论文中的第一篇从第一性原理重新推导了射电干涉测量方程（RIME），并将琼斯形式主义扩展到全天空情况，包括方向相关效应（DDE）。本文的目的是描述两个经典的无线电干涉校准（自校准和相关的方法），和最近的发展，在治疗的DDE，使用RIME为基础的数学框架文件I。它还旨在证明可以描述和理解各种影响的容易程度。本文的第一部分使用RIME形式主义来描述自校准，既有完整的RIME，也有旧软件包的近似方程，并显示了这是如何受到DDE的影响。第二部分概述了现实生活中的DDE和处理它们的建议方法。这导致在一个正式的RIME为基础的描述和比较现有的和建议的方法来解决DDE的问题。
2011-02-04 astro-ph.IM
On Identifiability and Estimability of Direction Dependent Calibration of Radio Interferometric Arrays
校准是任何射电天文仪器信号处理流程中的关键步骤。这一步骤所需的天空、电离层和仪器模型可能存在各种不完整性。在本文中，我们分析了几个重要的校准方法，忽略了现在的电离层。其目的是使用已建立的统计和信号处理工具，以提供一个通用的方法来评估仪器的校准。我们展示了目前流行的校准技术如何在他们的假设不同，并讨论了他们的理论共性。我们还研究了只使用基线的子集对校准的影响，并提供了理论方法来分析它可能引入的过量噪声和偏差。为了简化结果的物理解释，我们引入了一个新的信号处理模型，该模型能够模拟仪器方向相关的影响和频谱平滑的波束形成站内的个人接收器增益。通过推导Cramér-Rao界（CRB）研究了该模型的统计性质.最后，我们定义了一个数学框架的基础上使用的模型，这是通用的，可用于研究不同的仪器的仪器的校准。这些理论结果，然后使用数值模拟进行验证。
2019-02-07 astro-ph.IM
Constraining Direction-Dependent Instrumental Polarisation: A New Technique for Polarisation Angle Calibration
方向相关的仪器偏振引入了宽场偏振像差，并限制了低频干涉图像的动态范围。因此，我们提供了一个详细的二维分析的巨型米波射电望远镜（GMRT）的主光束在全斯托克斯在325 MHz和610 MHz。我们发现，方向的依赖性基本上是独立的饲料，并占主导地位的曲率的盘子反射网格。发达的光束模型被用来减少宽场仪器极化在610 MHz的观测减去预期的响应从$uv$ -数据本身。此外，偏振角校准的一种新技术，允许使用非偏振源校准，因此可以在任意低的观测频率。这种技术的优点是，它校准的偏振角独立于电离层法拉第旋转和源的变化。它还消除了对天空中已知极化源的需求-这在低频下是稀缺的。我们使用该技术来恢复脉冲星B1937+21在325 MHz的旋转测量，发现它与以前的独立测量是一致的。这种方法的一个扩展版本可能是有用的，用于验证其他干涉仪的极化测量的校准。
2014-07-02 astro-ph.IM
That pesky A-term: Efficiently correcting for direction-, time-, and baseline-dependent effects in radio interferometric imaging
本文介绍Pigi，一种基于图像域网格化的高效射电干涉成像算法，能准确校正方向、时间和基线依赖的A项效应，在普通硬件上实现近每秒五亿可见度的成像速率，并验证了其对极端电离层效应的校正能力。
2025-02-25 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
Fast gain calibration in radio astronomy using alternating direction implicit methods: Analysis and applications
上下文现代射电天文阵列的接收器数量比传统的综合阵列（如VLA和WSRT）多一个数量级。这使得增益校准成为一项计算要求很高的任务。因此，已经提出了几种交替方向隐式（ADI）方法，其将该任务的数值复杂度从$\mathcal{O}(P^3)$降低到$\mathcal{O}(P^2)$，其中$P$是要校准的接收路径的数量。目的。我们提出了一种ADI方法，它收敛到最优解，并评估其数值，计算和统计性能。我们还讨论了其适用于自校准的应用，并报告其在LOFAR标准管道的成功应用。方法.收敛性证明了严格的数学分析，使用压缩映射。它的数值，算法和统计性能，以及其适用于自校准的应用，使用模拟评估。结果我们的模拟证实了$\mathcal{O}(P^2)$的复杂性和优良的数值和计算性能的算法。他们还证实，该算法执行或接近Cramer-Rao界（CRB，估计参数方差的下限）。我们发现，该算法是适用于自校准的应用程序，并讨论它如何可以包括。我们证明了一个数量级的速度改进，在实际LOFAR数据的校准比传统方法。结论.在本文中，我们证明了ADI方法是一种有效的和计算更有效的替代传统的增益校准方法，我们报告了其成功的应用在一些实际的数据减少管道。
2014-10-08 astro-ph.IM
Direction Dependent Corrections in Polarimetric Radio Imaging III: A-to-Z Solver -- Modeling the full Jones antenna aperture illumination pattern
在这第三篇描述极化无线电成像的方向相关校正的系列论文中，我们提出了A-Z求解器方法来用Zernike多项式模拟全琼斯天线孔径照明方向图（AIP）。为了实现热噪声限制成像与现代无线电干涉仪，它是必要的，以纠正的仪器效应的天线主波束（PB）作为时间，频率和极化的函数。宽带AW投影算法使这些校正提供了一个精确的模型的AIP是可用的。我们提出的A-Z求解器作为一个更通用的算法的AIP建模。它采用正交圆Zernike多项式的基础来模拟测量的全琼斯AIP。这些完整的琼斯模型，然后用于重建完整的Mueller AIP repsonse的天线，在原则上占所有的离轴泄漏效应的主波束。A-Z解算器足够通用，可以容纳任何存在全息测量的干涉仪，我们已经成功地模拟了VLA，MeerKAT和ALMA的AIP，以证明其多功能性。我们表明，我们的模型捕获PB形态的前1-2个旁瓣内的高精度，并显示了高质量的全息测量的任何望远镜的全穆勒网格化和反卷积的可行性。
2021-12-04 astro-ph.IM
Spatially constrained direction dependent calibration
宽视场射电干涉仪的方向相关定标是对天空中多个方向上的系统误差进行估计。这是必要的，因为大多数系统误差是由诸如电离层或接收器波束形状之类的效应引起的，存在显著的空间变化。幸运的是，在大多数情况下，这些变化都有一些确定性的行为。我们将系统误差的这种潜在的平滑空间行为作为光谱约束方向相关校准的附加约束。使用分析和仿真，我们表明，这种额外的空间约束提高了多频方向相关校准的性能。
2021-12-13 astro-ph.IM cs.DC
Quantifying Suppression of the Cosmological 21-cm Signal due to Direction Dependent Gain Calibration in Radio Interferometers
在再电离时期发射的中性氢的21厘米信号有望成为研究婴儿宇宙的重要信息来源。然而，如果不充分减轻数据中的其他强信号，就不可能检测到它，这需要对仪器有准确的了解。使用仪器校准的结果，去除了大部分污染信号，并进一步分析所得残留数据，以检测21 cm信号。方向相关校准（DDC）可以强烈影响21厘米的信号，但是，它的效果还没有被精确量化。在这里介绍的分析中，我们展示了如何准确计算DDC去除了21 cm信号的哪一部分。我们还展示了如何先验信息的频率行为的仪器可以用来减少信号抑制。使用基于LOFAR设置的现实模拟来测试理论结果。我们的研究结果表明，低阶平滑增益函数（例如多项式）在~ 10 MHz的带宽-超过预期的信号是平稳的-是足够的，允许有限的，量化的，在其功率谱中的信号抑制校准。我们还表明，数学和模拟，更不完整的天空模型导致更大的21厘米信号抑制，即使增益模型被强制执行，以完全平滑。这一结果对当前和未来具有不同站波束的射电望远镜有直接的影响，其中DDC可能是必要的（例如SKA-low）。
2018-09-11 astro-ph.IM
Robust distributed calibration of radio interferometers with direction dependent distortions
在射电天文学中，精确的校准对于新一代射电干涉仪至关重要。更具体地说，由于可能存在影响测量数据的离群值，因此需要确保鲁棒性。另一方面，通过利用这些新仪器并利用跨频率的感兴趣参数的已知结构来改进校准。因此，本文提出了一种基于分布式和一致性优化方案的迭代鲁棒多频校准算法，其目的是估计接收机的复增益和电离层引起的方向扰动。数值仿真表明，所提出的分布式校准技术优于传统的非鲁棒算法和每通道校准。
2018-07-31 astro-ph.IM stat.AP
Non-convex optimization for self-calibration of direction-dependent effects in radio interferometric imaging
无线电干涉成像的目的是估计一个未知的天空强度图像从退化的观测，通过天线阵列获得。在完美校准阵列的理论情况下，已经表明，通过基于凸优化和压缩感知理论的迭代算法来解决相应的成像问题可以与诸如CLEAN的经典算法竞争。然而，在实践中，基于天线的增益是未知的并且必须被校准。未来的射电望远镜，如SKA，旨在提高成像分辨率和灵敏度的数量级。在这个精度水平上，必须考虑增益的方向依赖性，并且无线电干涉成像可以被理解为盲解卷积问题。在这种情况下，基本的最小化问题是非凸的，并适应技术的设计。在这项工作中，利用非凸优化的最新发展，我们提出了无线电干涉测量中的第一个联合校准和成像方法，并证明了收敛保证。我们的方法，基于一个块坐标的前向-后向算法，共同占的图像和方向相关的影响（DDE）上的vibrium和合适的先验。正如在最近的作品中所展示的，稀疏性仍然是图像的优先选择，而DDE被建模为天空的平滑函数，即空间带限。最后，我们通过仿真表明，我们的方法的效率，重建图像的点源和复杂的扩展源。MATLAB代码可以在GitHub上找到。
2017-07-24 astro-ph.IM
Applying Wirtinger derivatives to the radio interferometry calibration problem
本文提出了一种全极化、方向相关的射电干涉测量快速定标算法。它基于Wirtinger的复微分方法。与经典情况相比，在合理的近似下，出现在Levenberg-Maquardt迭代方案中的雅可比矩阵呈现稀疏结构，允许算法成本方面的高增益。
2014-10-31 astro-ph.IM
The LOFAR Two Meter Sky Survey: Deep Fields, I -- Direction-dependent calibration and imaging
低频阵列（LOFAR）是进行河外深空探测的理想仪器。它有一个大的视场，是敏感的大规模和紧凑的发射。然而，在全分辨率下合成热噪声限制图是非常具有挑战性的，主要是因为低频天空的复杂性和方向相关效应（相控阵波束和电离层）。在这篇系列文章的第一篇中，我们提出了一种新的校准和成像管道，旨在使用LOFAR高波段天线数据生成高保真度，高动态范围图像，同时计算效率高，对未建模的无线电发射的吸收具有鲁棒性。我们应用这种校准和成像策略，以150 MHz合成Bootes和LH场的深度图像，分别总计$\sim80$和$\sim100$小时的积分，并在内部$\sim3$ deg $^2$中的这些低频率的$\lesssim30$和$\lesssim23$ $μ$ Jy/波束处达到前所未有的噪声水平。这种方法也被用于减少第二次数据发布的LoTSS范围内的数据。
2020-11-19 astro-ph.IM
Robust direction-dependent gain-calibration of beam-modelling errors far from the target field
针对低频相控阵中远离波束中心的亮源导致方向依赖增益校准精度不足的问题，本文提出一种按台站对天空模型预期响应加权正则化强度的改进校准方法，并在 LOFAR-HBA 数据上验证其在波束零点附近及短基线场景下优于标准方法。
2025-07-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
A probabilistic approach to direction-dependent ionospheric calibration
校准可视性数据中依赖于方向的电离层扭曲是推进低频射电天文学必须克服的主要技术挑战之一。在本文中，我们提出了一种新的概率，层析成像的方法，利用高斯过程来校准方向相关的电离层相位失真的低频干涉数据。我们建议，电离层自由电子密度可以模拟到一个很好的近似高斯过程限制在一个厚的单层，并表明，在此假设下的微分总电子含量也必须是一个高斯过程。我们进行了比较与其他一些广泛成功的高斯过程模拟微分总电子含量在广泛的实验条件下，并发现，在所有的实验条件下，我们的模型能够更好地代表观察到的数据和概括看不见的数据。我们的预测误差所施加的平均等效源位移是最好的竞争对手模型的一半大。我们发现，这是可能的，部分约束电离层的超参数从稀疏和嘈杂的观测数据。我们的模型提供了一个替代的解释观察到的相位结构函数偏离Kolmogorov的5/3湍流，营业额在高基线，衍射尺度各向异性。我们表明，我们的模型隐含便宜地执行断层扫描的自由电子密度。此外，我们发现，即使是一个快速的，低分辨率的近似我们的模型产生更好的结果比最好的替代高斯过程，这意味着方向和天线之间的几何耦合是一个强大的先验，不应该被忽视。
2019-10-24 astro-ph.IM
Polarization leakage in epoch of reionization windows: II. Primary beam model and direction dependent calibration
由仪器的偏振主光束引起的扩散偏振发射泄漏到斯托克斯I中可能会模仿来自再电离时期（EoR）的21 cm信号的光谱结构，使其难以分离。因此，了解天线的极化性能对于成功检测EoR信号至关重要。在这里，我们已经计算了LOFAR的名义模型光束在预测从斯托克斯I泄漏到Q，U的准确性，通过比较它们与相应的泄漏的紧凑的源实际观察到的3C295领域。我们已经发现，该模型光束具有小于或等于10%的预测水平的泄漏的视野内，即1%的误差。e.如果使用该模型完美地消除泄漏，则泄漏将减少到斯托克斯I通量的$10^{-3}$。如果在从斯托克斯Q、U到I去除泄漏时可以获得类似的精度水平，则可以说，基于我们先前论文的结果，使用该光束模型去除该泄漏将确保泄漏在圆柱功率谱的几乎整个仪器k空间中远低于预期的EoR信号。我们还表明，在这里，方向相关的校准可以删除仪器极化紧凑的来源，给定的非极化天空模型，非常接近当地的噪声水平。
2016-07-27 astro-ph.IM
Revisiting the radio interferometer measurement equation. III. Addressing direction-dependent effects in 21 cm WSRT observations of 3C 147
本系列的第一和第二篇论文将射电干涉测量方程（RIME）的形式主义扩展到了全天空的情况，并提供了一个基于RIME的校准和方向相关效应（DDE）问题的描述。本文的目的是提供一个实际的演示基于RIME的方法来校准，通过极高的动态范围校准的WSRT观测的3C 147在21厘米的例子，与充分治疗的DDE。在MeqTrees中实现了一个包含差分增益的RIME版本，并将其应用于3C 147数据。这用于执行常规自校准，然后求解基于干涉仪的误差和差分增益。3C 147周围的场的结果图像是热噪声限制的，具有非常高的动态范围（160万），并且没有困扰常规自校准的离轴伪影。差分增益解决方案显示出高信噪比，并且可用于提取有关天空模型中的DDE和误差的信息。差分增益方法可以消除DDE相关的伪影，并为天空模型的迭代改进提供信息。也许最重要的是，微弱的2 mJy的来源已被证明产生有意义的差分增益的解决方案，因此可以作为潜在的校准信标在其他DDE相关的计划。
2011-01-11 astro-ph.IM
A direction-dependent framework for visibility plane mosaicing and primary beam correction
Centre for Radio Astronomy Techniques and Technologies (RATT), Department of Physics and Electronics, Rhodes University（罗德岛大学物理与电子学院射电天文技术与理论中心）；INAF – Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；GEPI & USN, Observatoire de Paris, CNRS, Université Paris Diderot（巴黎天文台GEPI与USN实验室，CNRS，巴黎第七大学）；South African Radio Astronomy Observatory（南非射电天文观测台）
该研究提出了一种方向依赖的可见度平面拼接与主束修正框架，通过联合去卷积和主束修正方法，实现了更深层次的拼接图像，提高了成像的保真度和准确性。
2025-12-18 astro-ph.IM
Scalability Model for the LOFAR Direction Independent Pipeline
LOFAR是一个领先的孔径合成望远镜，在荷兰运营，在欧洲各地设有站点。LOFAR两米巡天（LoTSS）将产生3000多个14 TB数据集，以低频绘制整个北方天空。此次巡天产生的数据对于理解星系、超大质量黑洞和其他天文现象的形成和演化具有重要意义。所有LoTSS数据都需要由LOFAR方向无关（DI）流水线预因子处理。在尝试优化大型项目（如LoTSS和其他深度调查）的吞吐量时，了解此管道的性能非常重要。制作一个完成时间的模型将使我们能够预测处理大型数据集所需的时间，优化我们的参数选择，帮助安排其他LOFAR处理服务，并预测未来大型射电望远镜的处理时间。我们通过调整几个参数来测试前置因子流水线，特别是CPU数量，数据大小和校准天空模型的大小。我们提出了这些结果作为一个全面的模型，将用于预测加工时间为广泛的加工参数。我们还发现，更小的校准模型导致更快的校准时间，而校准结果不会显着降低质量。最后，我们验证了模型，并将预测与过去六个月的生产运行进行了比较，量化了在共享集群上处理所带来的性能损失。最后，我们注意到LoTSS调查，LOFAR作为一个整体和其他望远镜的结果和模型的实用性。
2019-06-27 astro-ph.IM
Fine tuning consensus optimization for distributed radio interferometric calibration
我们最近提出了使用共识优化作为一个可行的和有效的方法来提高无线电干涉测量数据的校准质量。我们表明，通过使用这种技术，可以获得更精确的校准解决方案，并将计算负载分布在计算机网络上。任何共识优化问题的一个关键方面是选择交替方向乘法器（ADMM）迭代中使用的惩罚参数。这影响了收敛速度和精度。在本文中，我们使用校准中使用的成本函数的Hessian来适当地选择这种惩罚。我们将我们的结果扩展到多方向的校准设置，在那里我们建议使用由每个方向的平方强度缩放的惩罚。
2016-05-30 astro-ph.IM cs.DC
A numerical study of 21-cm signal suppression and noise increase in direction-dependent calibration of LOFAR data
我们调查的背景下，低频阵列（LOFAR）21厘米的再电离（EoR）实验的方向相关的增益校准的系统效果。LOFAR EoR关键科学项目旨在探测$50-250 λ$干涉基线上中性氢的21厘米信号。我们表明，微弱的信号的抑制可以有效地避免校准这些短基线只使用较长的基线。然而，由于在校准期间过拟合引起的小增益误差，这种方法导致短基线上的过度方差。我们应用一个正则化的期望最大化算法与共识优化（sagecal-co）的真实数据与模拟信号，表明过拟合可以在很大程度上减轻惩罚频谱非平滑增益解决方案在校准过程中。这在模拟中以大约4倍的系数减少了多余的功率。我们的研究结果与早期的偏置方差权衡的理论分析一致，并支持LOFAR 21厘米信号数据的增益校准方法。
2021-11-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Multisource Self-calibration for Sensor Arrays
如果天线具有方向相关增益并且同时存在多个校准器源，则传感器阵列的校准更加复杂。我们研究这种情况下的任意几何形状的传感器阵列，但相同的元素，即具有相同的方向相关的增益模式的元素。一个加权交替最小二乘（WALS）算法推导出迭代求解的方向无关的复杂的阵列元件的增益，它们的噪声功率和校准源的方向上的增益。该问题的延伸是表观校准源位置未知的情况，例如，这是由于折射传播路径。对于这种情况下，WALS方法补充加权子空间拟合（WSF）方向发现技术。使用蒙特卡罗模拟，我们证明了这两种方法是渐近统计有效的，即使在低信噪比的情况下，在两个迭代收敛。
2010-03-09 astro-ph.IM physics.data-an
LOFAR facet calibration
LOFAR，低频阵列，是一个功能强大的新射电望远镜，工作频率在10至240兆赫之间。LOFAR允许对低频无线电天空进行详细、灵敏、高分辨率的研究。同时，LOFAR还提供了良好的短基线覆盖范围，以映射扩散扩展排放。然而，产生高质量的深度图像是具有挑战性的，由于存在的方向相关的校准误差，所造成的不完善的知识站波束形状和电离层。此外，大量数据和台站时钟误差的存在也带来了额外的困难。在本文中，我们提出了一种新的校准方案，我们命名为面校准，获得深高分辨率LOFAR高波段天线图像使用的荷兰部分的阵列。该方案解决并校正了覆盖观察视场的多个小平面中的方向相关误差。小面校准提供了接近热噪声限制的图像，用于典型的8小时观测运行，分辨率为$\sim$ 5角秒，符合LOFAR Tier-1北部勘测的规范。
2016-01-20 astro-ph.IM
A Python-Based Peeling Framework for Radio Interferometry: Application to uGMRT 650MHz Imaging
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；Nanjing University（南京大学）；National Radio Astronomy Observatory, NRAO（美国国家射电天文台）；University of Cape Town（开普敦大学）；University of the Western Cape（西开普大学）
本文提出基于Python的射电干涉去皮框架，用于解决方向依赖性校准问题，提升成像质量和弱源探测能力，适用于uGMRT 650MHz数据。
2026-05-15 astro-ph.IM
Statistical Aspects of Baseline Calibration in Earth-Bound Optical Stellar Interferometry
恒星干涉仪的基线定标是天体测量数据处理的前提。这种天体测量技术是恒星位置的三角测量。由于角度是从这些三角形的基线和延迟侧推导出来的，因此在观测时基线向量的长度和指向方向（在天球中）是关键的输入数据。我们假设，校准如下从逆向天体测量;一组校准恒星与众所周知的位置进行观察，并在这些位置的不准确性是通过观察他们中的许多人一个共同的最佳拟合。基线长度和方位角的误差与所获取的独立数据的数量的平方根的倒数成比例地下降，与延迟的各个快照中的误差成比例地下降，并且与校准器的表观位置中的误差成比例地下降。如果基线分量是从作为时间函数的单个校准器的正弦延迟重建的，则调度变得重要。
2009-06-14 astro-ph.IM
Clustered Calibration: An Improvement to Radio Interferometric Direction Dependent Self-Calibration
LOFAR和SKA等新一代无线电合成阵列的设计在灵敏度、角分辨率和频率覆盖范围方面都超过了现有阵列。这种演变导致了先进的校准技术的发展，确保以尽可能低的计算成本提供准确的结果。然而，这种校准技术的性能仍然受到天空中用作校准器的紧凑明亮光源的限制。为了在校准中获得令人满意的结果，重要的是要有一个足够明亮的光源，该光源与背景噪声水平很好地区分开。我们提出“集群校准”作为传统的无线电干涉校准的修改，以适应微弱的源，几乎低于背景噪声水平到校准过程中。其主要思想是利用亮光源的测量信号信息来辅助校准亮光源附近的较暗光源。在我们没有足够亮的源的情况下，源集群可以充当可以与背景噪声区分开的亮源。我们构建了一些源集群假设属于一个单一的集群的源的信号被破坏几乎相同的错误，每个集群被校准作为一个单一的源，同时使用其源的组合相干性。这通过其集群的有效功率来提升单个微弱源的功率。我们给出了聚类校准的性能分析，显示这种方法相比传统的非聚类校准的优越性。我们还提供了分析标准，以有效的方式为给定的观察选择最佳的集群数量。
2013-01-03 astro-ph.IM cs.CE stat.AP
Calibration of the INTEGRAL SPI Anti Coincidence Shield with Gamma Ray Bursts observations
INTEGRAL SPI仪器的反符合屏蔽（ACS）为探测~ 75 keV以上的伽马射线暴（GRB）提供了极好的灵敏度，但没有方向和能量信息。我们研究了ACS的响应，使用伽玛暴与已知的本地化和良好的光谱信息来自其他卫星。我们推导了不同能区的计数率-通量转换因子，并研究了它与伽玛暴方向和谱硬度的关系。对于一个典型的伽玛射线暴谱，我们发现，在75 keV-1 MeV的范围内，1个ACS计数平均对应于约1 E-10 erg/cm ^2，方向与卫星指向轴正交。这与从蒙特卡罗模拟得出的ACS有效面积大致一致，但有一些迹象表明，后者略微高估了ACS灵敏度，特别是对于靠近仪器轴的方向。
2009-12-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
The impact of diffuse Galactic emission on direction-independent gain calibration in high-redshift 21 cm observations
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；INAF – Instituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；LUX, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天文台卢克斯实验室，PSL研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Astron（荷兰射电天文研究所）
本文研究了弥漫银河射电辐射对高红移21厘米观测中方向无关增益校准的影响，发现省略DGE会导致PS中系统偏差，但通过高斯过程回归可缓解。
2025-09-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Assessing the impact of two independent direction-dependent calibration algorithms on the LOFAR 21-cm signal power spectrum
本研究比较了DDECAL和SAGECAL两种方向依赖校准算法对LOFAR-EoR 21厘米功率谱的影响，发现包含波束模型可提升主波束区域源扣除效果，但两种算法最终产生可比较的功率谱，当前上限不依赖校准方法。
2024-11-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
A beamforming approach to the self-calibration of phased arrays
本文提出了一种校准孔径阵列模拟链方向无关增益的波束形成方法。通过将每个天线的输出电压与使用阵列的其他天线波束成形的电压互相关来获得增益估计。当波束形成权值等于平均互相关功率时，与StEFCal算法建立关系。一个例子说明了这种方法的几个点源和一个256元素的阵列。
2020-05-24 astro-ph.IM eess.SP
Distributed Model Construction in Radio Interferometric Calibration
一个典型的无线电干涉阵列的校准产生数以千计的参数作为解决方案。这些解决方案包含有关数据（电离层和波束形状）中的系统误差的宝贵信息。该信息可以在校准中重复使用以提高精度，也可以被馈送到成像中以提高保真度。我们提出了一个分布式的优化策略来构建模型的系统误差的数据使用的校准解决方案。我们制定这作为一个弹性网络正则化的分布式优化问题，我们解决使用交替方向的乘法器（ADMM）算法。仿真结果表明了该分布式模型构建方案的可行性。
2018-01-29 astro-ph.IM cs.DC
Correlation Calibration: A Hybrid Calibration Technique for Radio Interferometric Arrays
McGill University（麦吉尔大学）；Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学邓普勒天文学与天体物理研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理研究所）
本文提出CorrCal，一种基于协方差的混合校准技术，用于提高冗余射电干涉阵列数据校准的效率和鲁棒性。
2026-02-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibration of the ASTRI SST-2M Prototype using Muon Ring Images
研究高能μ子产生的环像对于成像大气切伦科夫望远镜的性能监测和定标是非常有用的工具。孤立的μ介子向望远镜光收集器系统移动，在焦平面相机中产生特征切伦科夫环图像。由于部署到相机上的光的几何形状和分布可以很容易地对给定能量和方向的μ子进行解析重建，μ子环是监测成像望远镜的关键属性行为的强大工具，例如点扩散函数和整体光收集效率。在这方面的贡献，我们提出的可能性，使用的μ子环图像的分析作为校准的应科院SST-2 M原型点扩散函数。
2013-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
ASKAP reveals giant radio halos in two merging SPT galaxy clusters -- Making the case for a direction-dependent pipeline --
来自澳大利亚平方公里阵列探路者（ASKAP）的早期科学观测揭示了与南极望远镜通过其Sunyaev Zel'dovich信号探测到的两个星团有关的漫射无线电发射的清晰信号。SPT CLJ 0553 -3342（MACSJ0553.4-3342）和SPT CLJ 0638 -5358（Abell S 0592）都是经历了重大合并的高质量透镜星系团。为了改进这些ASKAP早期科学观测的数据产品，并创建星系团的科学保真度图像，我们使用最先进的软件{ \sc DMMS}和{ \sc DDFacet}进行了方向相关（DD）校准和成像。我们发现，在ASKAP图像的伪影大大减少后，方向校准。在这里，我们提出了我们的DD校准ASKAP无线电图像的两个集群显示明确的巨型无线电晕与最大的线性尺度为$\sim1$ ~Mpc。MACSJ0553.4-3342中的晕轮先前在323 MHz的GMRT观测中被检测到，但在我们的ASKAP图像中看起来更扩展。虽然有一个冲击检测到在这个集群的热X射线发射，我们发现，在冲击区域的粒子数密度太低，允许产生的射电冲击。Abell S 0592中的射电晕是一个新发现，其西南边界与X射线中检测到的冲击相吻合。我们讨论了这些晕的起源考虑强子和湍流再加速模型以及来源的\textit{seed}电子。这项工作对ASKAP的宇宙演化图（EMU）调查在探测星团内中等射电源方面的潜力给出了…
2020-06-02 astro-ph.GA astro-ph.IM
Self-calibration of Networks of Gravitational Wave Detectors
随着LIGO和Virgo的升级，改进校准系统以跟上预期的信噪比增强将是一项挑战。我们在这里探索一种校准方法，使用天文信号，即从致密天体双星inspiral信号，我们表明，它可以在原则上使校准在未来的引力波科学所需的子1\%的精度水平。我们展示了如何合奏这些瞬态事件可以用来测量校准误差的网络中的三个或更多的灵敏度仪器的单个探测器。与望远镜一样，使用探测到的事件对引力波探测器进行相对校准比绝对校准更容易实现，原则上，绝对校准仍然需要使用硬件方法对至少一个频率的探测器进行校准。我们提出的方法使用所谓的空流，即存在于具有三个或更多不同方向检测器的任何网络中的检测器输出的无信号线性组合。如果检测器输出中的信号幅度忠实于真实信号的幅度，则信号不会出现在零流中。频率相关的校准误差以及检测器之间的相对校准和定时误差在零流中留下残差。来自每个探测器的残留量取决于源方向。我们采用匹配滤波的方法来解决从残差中提取每个探测器的校准误差的问题。这需要线性组合足够数量的检测信号的滤波器输出，并且原则上它可以在足够长的观察运行中实现任何期望的精度。我们预计A+探测器网络，预计在5年内，可以采用这种方法来检查预期的硬件校准精度。
2020-09-21 astro-ph.IM gr-qc
