星火：一种用于估计地球轨道上无线电频率干扰的算法
摘要：地面21厘米实验旨在探测宇宙黎明时期（CD）和再电离时期（EoR）的全球信号，但受到以下不利影响：i）电离层，ii）由其附近物体引起的天线色散，iii）地面射频干扰（RFI）。地面射频干扰尤其具有挑战性，因为FM收音机波段（88-108 MHz）完全处于CD/EoR实验频率范围内（约40-200 MHz）。已提出多种在月球背面的无干扰射电区进行的空间实验。在成本和复杂性方面的中级方案是在地球轨道上进行的实验，它可以很容易地解决前两个挑战。然而，需要定量评估地球轨道上射频干扰对全球信号检测的影响。我们提供了STARFIRE算法——模拟地球轨道周围的地面射频干扰，用于提供期望的不同高度上种植的FM射频干扰的频谱。利用一组有限的公开可用FM发射器数据库（用户社区可以扩展该数据库），我们演示了STARFIRE框架的使用，生成了在地球轨道上测量到的三维空间-频谱RFI立方体。STARFIRE的应用包括识别地球周围的最小射频干扰轨道，产生特定位置上的RFI频谱，以及在一系列高度上产生特定频率的RFI热图。STARFIRE可以很容易地适应不同的频率、高度、天线属性、RFI数据库，并与天体物理天空模型相结合。这可以用于估计地球轨道上射频干扰对21厘米全球信号检测的影响，从而用于灵敏度估计和地球轨道CD/EoR检测实验的实验设计。
作者：Sonia Ghosh, Mayuri Sathyanarayana Rao, Saurabh Singh
论文ID：2302.03799
分类：Instrumentation and Methods for Astrophysics
分类简称：astro-ph.IM
提交时间：2023-08-08