估计一组不规则采样函数的公共周期及其在周期变星数据中的应用
应用统计
2016-04-15 v1 天体物理仪器与方法
摘要
我们考虑了一组在不规则间隔采样的函数的公共周期估计问题。该问题出现在天文学中，其中函数表示恒星随时间通过不同测光滤镜观测到的亮度。虽然当前方法可以在至少一个滤镜中亮度采样良好的情况下准确估计周期，但当没有任何亮度函数采样良好时，尚无现有方法能够提供准确的估计。在本文中，我们引入了两种在亮度在所有滤镜中均采样不良时进行周期估计的新方法。第一种，多波段广义Lomb-Scargle（MGLS），以朴素地跨滤镜组合信息的方式扩展了常用的Lomb-Scargle方法。第二种，惩罚广义Lomb-Scargle（PGLS），通过更智能地跨滤镜借用信息强度来构建在第一种方法之上。具体而言，我们使用非凸惩罚似然函数对不同函数之间的相位和振幅施加约束。我们开发了一种通过结合块坐标下降与极大化-极小化（MM）原理来优化惩罚似然的快速算法。我们在合成数据和真实天文数据上展示了我们的方法。两种方法都推进了周期估计的最先进水平；然而，当所有函数采样极差时，PGLS显著优于MGLS。
引用
@article{arxiv.1412.6520,
title = {Estimating a Common Period for a Set of Irregularly Sampled Functions with Applications to Periodic Variable Star Data},
author = {James P. Long and Eric C. Chi and Richard G. Baraniuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.6520},
year = {2016}
}
备注
25 pages