处理MICROSCOPE空间任务中的缺失数据：一种处理色噪声数据的图像修复自适应方法
天体物理仪器与方法
2017-02-01 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
MICROSCOPE空间任务于2016年4月25日发射，旨在以 的精度测试弱等效原理（WEP）。要达到这一性能，需要一种准确且稳健的数据分析方法，特别是因为可能的WEP违反信号将被强烈的色噪声所主导。一个重要的复杂因素在于某些数据将会缺失——因此，测量的时间序列将不会被严格均匀采样。这些缺失值会引起频谱泄漏，从而显著增加寻找WEP违反信号的Fourier空间中的噪声，进而使科学回报复杂化。最近，我们开发了一种图像修复算法以校正MICROSCOPE数据的缺失值。该代码已被集成到官方的MICROSCOPE数据处理流水线中，因为它使我们能够在惯性卫星配置下，以模型无关的方式显著测量等效原理违反（EPV）信号。在这项工作中，我们对该方法提出了几项改进，使我们目前能够在惯性和自旋卫星配置下均达到MICROSCOPE的要求。主要的改进是通过使用可直接从残缺数据中导出的色噪声功率谱先验来获得的。我们表明，在使用这种新算法重建缺失值后，最小二乘拟合可能允许我们在惯性模式下以 的精度、在自旋模式下以 的精度显著测量EPV信号。尽管本文提出的图像修复方法已针对MICROSCOPE数据进行了优化，但它仍具有足够的通用性，可用于由未知色噪声主导的时间序列中缺失数据的一般情况。改进后的图像修复软件名为ICON，可在 http://www.cosmostat.org/software/icon 免费获取。
引用
@article{arxiv.1612.05452,
title = {Dealing with missing data in the MICROSCOPE space mission: An adaptation of inpainting to handle colored-noise data},
author = {Sandrine Pires and Joel Bergé and Quentin Baghi and Pierre Touboul and Gilles Métris},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05452},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 8 figures, 1 table, Accepted for publication in Physical Review D