Análise da aplicação do filtro wiener ao tratamento de dados da radiação cósmica de fundo obtido pelo telescópio / Analysis of the aplication of a wiener filter to the cosmic microwave background data processing from the beast telescope

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Este trabalho apresenta a implementação do filltro Wiener para remoção de um ruído proporcional ao inverso da freqüência (x 1/f) presente nos dados do experimento BEAST, estabelecendo uma comparação entre seu desempenho e o do filtro atualmente utilizado (Passa altas) na análise de dados. O ruído 1/f aumenta a potência total do sinal em baixas freqüências e é responsável pelo aparecimento de estruturas (stripes) nos mapas de flutuações de temperatura da Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (RCFM). A filtragem Wiener é uma técnica que permite a restauração de sinais a partir da separação de diferentes componentes, baseada em suas freqüências espectrais. Ela é considerada um método otimizado (optimal filtering) no sentido de que minimiza o erro médio quadrático no processo de filtragem inversa e na suavização do ruído. A aplicação desta técnica à série temporal de dados da RCFM produzida pelo BEAST deve preservar o sinal cosmológico contido nos dados, minimizando a perda de informação. Após a aplicação dos filtros ao processo de limpeza e redução de dados, são produzidos mapas e, a partir destes, espectros de potência das flutuações de temperatura. Os espectros de potência foram estimados utilizando-se o método MASTER. Os mapas do BEAST, gerados com ambos os filtros, foram correlacionados com o mapa do satelite WMAP e os espectros do BEAST foram correlacionados com o espectro do satelite WMAP e com um espectro sintético gerado com o código CMBFAST. Embora não tenham sido encontradas correlações signicativas entre os mapas, os resultados mostram correlações de 65% entre os espectros brutos e 80% entre os espectros binados. Os resultados obtidos sugerem que a tecnica de filtragem Wiener apresenta desempenho equivalente ao da filtragem Passa Altas no tratamento de dados da RCFM obtidos pelo experimento BEAST.

ASSUNTO(S)

astrofÍsica cosmologia radiação cósmica de fundo em microondas análise de dados filtro wiener redução de ruído astrophysics cosmology cosmic microwave background radiation data processing wiener filtering noise reduction

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