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天文时间序列分析研究:双重 Lomb-Scargle 周期图与超分辨率

天体物理仪器与方法 2026-01-09 v1

摘要

基于由两个或更多独立正弦波组成的时间序列模型的多频周期图早已被讨论。本文的新颖之处在于提出了一个实现该概念的实用且易于使用的计算框架。我们的算法具有超越瑞利判据的超分辨率,并提供了统计加权与渐减处理。它们可用于具有任意采样(均匀或不均匀)的几乎任何时间序列(例如时间标记事件或点测量)。合成数据、太阳黑子数以及白矮星 J0135+5722 丰富脉动的超分辨率示例展示了其实际应用。附录使用任意数量的任意基函数(遵循 Bretthorst, 1988)推导了广义周期图,并为这些“全息图”定义了几个非正弦基的示例。通过展示在时域中具有超分辨率的自回归模型,证明了其在频域之外的应用。包含全息图代码及其生成符号代数脚本的 GitHub 仓库将很快可用。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.04552,
  title  = {Studies in Astronomical Time Series Analysis: The Double Lomb-Scargle Periodogram and Super Resolution},
  author = {Jeffrey D. Scargle and Sarah Wagner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04552},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, plus 9 pages in appendices, 9+1 figures, submitted to Astrophysical Journal Letters