关于平稳高斯过程的小偏差及相关解析不等式
概率论
2017-07-13 v2
摘要
设 { X j , j ∈ Z } \{X_j, j\in \Z\} { X j , j ∈ Z } 为具有无限型谱函数 F F F 的高斯平稳序列。则对所有 n n n 和 z ≥ 0 z\ge 0 z ≥ 0 ,¶ { sup j = 1 n ∣ X j ∣ ≤ z } ≤ ( ∫ − z / G ( f ) z / G ( f ) e − x 2 / 2 \dd x 2 π ) n , \P\Big\{\sup_{j=1}^n |X_j|\le z \Big\}\le \Big(\int_{-z/\sqrt{G(f)}}^{z/\sqrt{G(f)}} e^{-x^2/2}\frac{\dd x}{\sqrt{2\pi}} \Big)^n, ¶ { j = 1 sup n ∣ X j ∣ ≤ z } ≤ ( ∫ − z / G ( f ) z / G ( f ) e − x 2 /2 2 π \dd x ) n , 其中 G ( f ) G(f) G ( f ) 是 F F F 的绝对连续部分 f f f 的 Radon-Nikodym 导数的几何平均。证明利用了有限 Toeplitz 形式的性质。设 { X ( t ) , t ∈ R } \{X(t), t\in \R\} { X ( t ) , t ∈ R } 为具有协方差函数 \g ( u ) \g(u) \g ( u ) 的样本连续平稳高斯过程。我们还证明了存在一个绝对常数 K K K ,使得对所有满足 T ≥ \e ( a ) T\ge \e(a) T ≥ \e ( a ) 的 T > 0 T>0 T > 0 和 a > 0 a>0 a > 0 ,有 ¶ { sup 0 ≤ s , t ≤ T ∣ X ( s ) − X ( t ) ∣ ≤ a } ≤ exp { − K T \e ( a ) p ( \e ( a ) ) } , \P\Big\{\sup_{0\le s,t\le T} |X(s)-X(t)|\le a\Big\} \le \exp \Big \{-{KT \over \e(a) p(\e(a))}\Big\} , ¶ { 0 ≤ s , t ≤ T sup ∣ X ( s ) − X ( t ) ∣ ≤ a } ≤ exp { − \e ( a ) p ( \e ( a )) K T } , 其中 \e ( a ) = min { b > 0 : \d ( b ) ≥ a } \e (a)= \min\big\{b>0: \d (b)\ge a\big\} \e ( a ) = min { b > 0 : \d ( b ) ≥ a } ,\d ( b ) = min u ≥ 1 { 2 ( 1 − \g ( ( u b ) ) , u ≥ 1 } \d (b)=\min_{u\ge 1}\{\sqrt{2(1-\g((ub))}, u\ge 1\} \d ( b ) = min u ≥ 1 { 2 ( 1 − \g (( u b )) , u ≥ 1 } ,且 p ( b ) = 1 + ∑ j = 2 ∞ ∣ 2 \g ( j b ) − \g ( ( j − 1 ) b ) − \g ( ( j + 1 ) b ) ∣ 2 ( 1 − \g ( b ) ) p(b) = 1+\sum_{j=2}^\infty {|2\g (jb)-\g ((j-1)b)-\g ((j+1)b)| \over 2(1-\g(b))} p ( b ) = 1 + ∑ j = 2 ∞ 2 ( 1 − \g ( b )) ∣2 \g ( j b ) − \g (( j − 1 ) b ) − \g (( j + 1 ) b ) ∣ 。该证明基于源自 Brascamp-Lieb 不等式的一些解耦不等式。两种方法均得到了发展并在实例上进行了比较。还建立了若干其他相关结果。
引用
@article{arxiv.1104.2786,
title = {On small deviations of stationary Gaussian processes and related analytic inequalities},
author = {Michel J. G. Weber},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.2786},
year = {2017}
}