基于隐藏Markov模型的连续引力波搜索中交流网电源干扰的自适应消除

地面长基干涉仪进行连续引力波搜索时，受到检测噪声功率谱密度中持久狭带特征的阻碍，这些特征称为lines。与已知lines重叠的候选GW信号通常会被否决。本文演示了一种基于自适应噪声消除的方法，使用递归最小二乘算法，这是一种常见于电气工程应用（如音频和生物医学信号处理）的方法。我们通过将其与隐藏Markov模型（HMM）结合来验证该lines消除方法，以检测一个未知且随机迁移频率的注入连续波信号，其在激光干涉引力波望镜（LIGO）中与60 Hz交流网电源线重叠。在两种情况下测试该lines消除方法的性能：(a) 使用包含高斯和非高斯成分的合成噪声数据；(b) 来自LIGO Livingston探测器的真实噪声数据。在两种情况下，在应用lines消除方法之前，HMM无法检测注入的连续波信号。应用lines消除方法后，交流网电源线被抑制20-40 dB，HMM检测到底层信号，其频率估计的平均根均方误差约为0.05 Hz。该lines消除方法对于60 Hz线特征和递归最小二乘算法控制参数的性能以接收者工作特征曲线进行量化。