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演化谱的最优数据驱动核估计

统计方法学 2019-12-03 v1 音频与语音处理 图像与视频处理 信号处理 数据分析、统计与概率

摘要

演化谱的复解调被表述为时频域中的二维核光滑器。第一阶段,计算锥形傅里叶变换 ynu(f,t)y_{nu}(f,t)。第二阶段,对对数谱估计 θ^ν(f,t)ln(ynu(f,t)2\hat{\theta}_{\nu}(f,t) \equiv \ln(|y_{nu}(f,t)|^2 进行光滑。随着核光滑器特征宽度的增大,时域与频域平均带来的偏差增大而方差减小。解调参数,如谱锥度的阶数、长度与带宽以及核光滑器,由最小化期望误差确定。对于良好分辨的演化谱,最优锥度长度仅为最优核半宽的一小部分。谱窗的最优频率带宽 ww 满足 w2λF/τw^2 \approx \lambda_F/ \tau,其中 τ\tau 为特征时间,λF\lambda_F 为特征频率尺度长度。相比之下,第二阶段核光滑器的最优半宽满足 h1/(τλF)1(p+2)h \approx 1/(\tau \lambda_F)^{1 \over ( p+2) },其中 pp 为核光滑器的阶数。最优频率半宽与最优时间半宽之比满足 hF/hT (tpθ/fpθ)h_F / h_T ~ (|\partial_t ^p \theta | / |\partial_f^p \theta|)。由于期望损失依赖于未知的演化谱,我们先用更高阶核光滑器估计 tpθ2|\partial_t^p \theta|^2fpθ2|\partial_f^p \theta|^2,再将估计的导数代入期望损失准则。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.03897,
  title  = {Optimal Data-based Kernel Estimation of Evolutionary Spectra},
  author = {Kurt S. Riedel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03897},
  year   = {2019}
}