CMBS4设计仿真工具
s4-design-sim-tool的Python项目详细描述
CMB-S4设计仿真工具
Generate CMB-S4 simulated maps of foregrounds/atmosphere and noise based on the configuration of the experiment
s4_design_sim_tool是一个库、一个命令行工具和一个web界面，用于根据输入参数和仪器配置（例如望远镜的位置、管的频率分布）正确组合和加权来自时域和图域模拟的预执行图。在
该软件可在Github上的CMB-S4/s4_design_sim_tool存储库中获得，并且可以使用PyPI在本地安装，目前需要在NERSC上运行才能访问输入映射：
pip install s4_design_sim_tool
web界面当前不可用。在
配置选项
模拟配置由一个TOML文本文件定义， 例如，参见CMB-S4参考设计的TOML配置：s4_reference_design.toml
天空发射
配置文件的第一部分定义了应该考虑哪些输入组件，
可以为所有分量选择一个介于0和1之间的权重，例如，我们可以模拟清理或部分去透镜后的残余前景，我们可以选择张量与标量的比率r。
对于部分去透镜的情况，考虑透镜是一个非线性的，这是一个非常粗略的近似，但它仍然可以用于相同的情况，例如低ell BB模式。在
输入图已经进行了top-hat带通集成、波束平滑、时域滤波和bin映射算法，它们是基于配置文件进行组合的，不受实验配置的影响。 有关详细信息，请参见input maps section below和Jupyter notebook with the implementation。在
实验
第二部分定义了仪器的设计，可以定制SAT和LAT望远镜的数量和位置，并为每一个修改安装的管，保持3个SAT管和19个LAT管的约束
大气和仪器噪声的标度是根据以下假设进行的：
- 考虑到观测效率，将10天的模拟调整为1年
- 对于磁极，还应考虑附加效率系数
- 按探测器年测量噪声，用望远镜测量大气年
因此，同一台望远镜上的两个管子具有与一个管子相同的大气噪声，为了减少来自大气的噪声，我们需要将管子分布在多个望远镜上。 相反，对于仪器噪声，它们在望远镜中的分布并不重要，只是它们的数量。在
有关更多详细信息，请参见input maps section below和带有{a7}和{a8}实现的Jupyter笔记本。在
拆分
该工具支持加载多达8个分割，适用于模拟1个完整任务地图和7个年度地图（或7个交叉分割）。 在这种情况下，该工具将首先生成完整的任务地图，然后生成所请求的分割数，加载不同的大气和噪声实现，并对其进行适当加权。在
输入映射
天空信号
- 全天Nside 4096（LAT）和Nside 512（SAT）
- 银河系、河外和宇宙微波背景
- 与来自
s4sim的tophat带通集成的带通 - 高斯光束平滑
请参见202002_foregrounds_extragalactic_cmb_tophat基于映射的模拟。在
然后用TOAST-maps作为输入进行时域模拟 使用CMB-S4扫描策略对波兰和智利进行滤波和bin制图。在
噪波贴图
对每个望远镜中的一根管子进行了噪声模拟。我们按照10天的时间表进行观测，没有日月交替。对智利来说，这些时间表已经模仿了最高的观测效率。为了简单起见，磁极计划每天只包括一次对相应补丁的完整扫描。结果表明，磁极观测效率分别为46.29%（SAT）和37.23%（LAT）。这些效率必须通过降低极点噪声和大气图的计划效率来考虑. 在
这些因素应该针对噪声和大气地图进行修正：map_out = map_in * sqrt(efficiency)。在
为了方便起见，我们减少了最密集焦平面的采样，以减少探测器的总体数量：
^{pr2}$这些因素应该在noise地图中修正，而不是在大气图中。在
有关噪声和大气模拟的更多信息，请访问：
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