利用多频周期图检测观测数据中的多重周期性 - II. Frequency Decomposer：一种并行化时间序列分析算法
天体物理仪器与方法
2013-12-10 v2 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
这是一种并行化算法，可将含噪时间序列分解为多个正弦分量。该算法分析所有可揭示的可疑周期性，包括那些乍看之下像混叠或噪声、但后来可能被证明是真实变化的周期性。在选定初始候选者后，算法遍历其所有可能的组合，并计算每个频率元组的严格多频统计显著性。经过此阈值处理过程后保留的最大组合即为分析结果。通过 CUDA 实现了图形处理器 (GPU) 上的并行计算，显著提升了性能。当没有合适的 GPU 设备时，仍可在传统的单线程模式下仅使用 CPU 运行 FREDEC。为验证我们算法的实际适用性，将其应用于人工时间序列以及一些真实的系外行星径向速度数据。我们证明 FREDEC 能成功揭示多颗已知系外行星。此外，它在 55 Cnc 五星系统的 Lick 数据中检测到了一个新的 天变化。这可能表明存在一颗与行星 55 Cnc b 处于 3:2 通约轨道的小型第六颗行星，尽管该检测依赖于模型且仍需详细验证。
引用
@article{arxiv.1309.0100,
title = {Detecting multiple periodicities in observational data with the multifrequency periodogram - II. Frequency Decomposer, a parallelized time-series analysis algorithm},
author = {Roman V. Baluev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.0100},
year = {2013}
}
备注
Accepted by Astronomy & Computing; 13 pages. Accepted version v2 contains new section 7. The package can be downloaded at http://sourceforge.net/projects/fredec/