一種新的恒星大氣物理參數(shù)自動(dòng)估計(jì)方案SVR(Haar)

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1、第!!卷!第"期!!!!!!!!!!!!光譜學(xué)與光譜分析#$%&!!!'$&"!((*-)-,*-)<*-)!年"月!!!!!!!!!!!!.(/012$30$(4567.(/0125%865%4393:;%4!*-)!!一種新的恒星大氣物理參數(shù)自動(dòng)估計(jì)方案)SJ#M..1$盧!瑜!李鄉(xiāng)儒"!王永俊!楊!坦華南師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院!廣東廣州!?)->!)摘!要!提出了一種新的恒星大氣物理參數(shù)自動(dòng)估計(jì)的新方案!并稱之為.#W&E552'"由于觀測(cè)光譜受到大量宇宙輻射+大氣和觀測(cè)設(shè)備等引起的噪聲干擾!且這種噪聲干擾往往是其中的頻率較高成分"所以該方案的基本思想是首先

2、使用E552小波剔除高頻噪聲成份!以提高恒星大氣物理參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性%然后使用支持向量機(jī)回歸方法&.#W'對(duì)恒星參數(shù)做出估計(jì)!該方法能通過3不敏感域進(jìn)一步提高對(duì)光譜微小畸變和干擾的容許能力!增強(qiáng)解決方案的魯棒性"為了驗(yàn)證.#W&E552'方案的有效性!針對(duì)相關(guān)研究中的權(quán)威模擬恒星光譜和.TG8'發(fā)布的實(shí)測(cè)光譜!以及文獻(xiàn)中的典型處理方法!做了大量比較實(shí)驗(yàn)"實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明!所提出的.#W&E552'恒星參數(shù)估計(jì)方案比文獻(xiàn)中常用的主成分分析和非參數(shù)回歸模型均要好"關(guān)鍵詞!主成分分析%E552小波%特征向量%恒星光譜%支持向量機(jī)中圖分類號(hào)!X'+))&"!!文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼!8

3、!!!!"#!)-&!+><"H&9336&)---,-?+!#*-)!$-",*-)-,-?的假定是!我們對(duì)問題背后的物理模型不甚明確!且相關(guān)信引!言息體現(xiàn)在觀測(cè)數(shù)據(jù)之中!這類方法在當(dāng)前光譜以雪崩之勢(shì)增長的背景下顯得尤為重要%在基于這類方法恒星參數(shù)估計(jì)研!!隨著Q8Y8!.TG8'和郭守敬望遠(yuǎn)鏡&T8_G.X'等大究中!重點(diǎn)是如何抑制噪聲和畸變對(duì)估計(jì)結(jié)果的不利影響"型巡天計(jì)劃的相繼實(shí)施!我們正高速獲取恒星光譜數(shù)據(jù)!例本文方案屬于第三類!其基本思想是首先在特征提取階如!T8_G.X每次觀測(cè)最多能獲取<---個(gè)天體的光譜信段剔除高頻噪聲成分!以提高恒星大氣物理參數(shù)

4、估計(jì)的準(zhǔn)確息!每個(gè)觀測(cè)夜獲得的光譜數(shù)量高達(dá)<----"為了最大化科性%然后在參數(shù)估計(jì)階段通過正則化技術(shù)和3不敏感域技巧學(xué)產(chǎn)出!天體光譜參數(shù)的自動(dòng)估計(jì)成為一個(gè)重要課題"特別實(shí)現(xiàn)估計(jì)方法對(duì)殘留噪聲和光譜畸變的魯棒性"是!恒星有效溫度&X/MM'+重力加速度&%$LP'與化學(xué)豐度&i/$E'等物理參數(shù)的自動(dòng)估計(jì)成為相關(guān)研究中的一個(gè)熱)!光譜特征提取點(diǎn))),!*"近幾年人們已對(duì)基于光譜的恒星物理參數(shù)估計(jì)問題進(jìn)行!!來自遙遠(yuǎn)宇宙的天體光譜在傳輸+接收過程中往往受到了大量研究!相關(guān)方法可分為三類(線指數(shù)方法+模版匹配大量噪聲干擾!例如!光子噪聲+宇宙射線+天光線+以及設(shè)法和

5、統(tǒng)計(jì)估計(jì)法"線指數(shù)法)!"*也是在天文界廣受歡迎的一類方法!其子噪聲和設(shè)備熱噪聲等因素的不利影響"而且!這類因素往局限性是!估計(jì)的精度依賴于模版庫)B*!他往往通過某個(gè)物往表現(xiàn)為高頻!因此!本文工作推薦采用小波方法剔除高頻理模型生成"而光譜形成的物理模

6、型尚在完善中!已有的模噪聲干擾!提取固有特征!提高恒星參數(shù)估計(jì)的精度"型往往存在不同的適用范圍"該局限性導(dǎo)致的結(jié)果是按照物小波變換是一種有效的時(shí)頻域分析技術(shù)!已被廣泛地應(yīng)理模型形成的光譜庫往往與實(shí)測(cè)光譜存在很大差異!造成相用于圖像處理+信號(hào)檢測(cè)和語音分析等眾多非線性領(lǐng)域"小應(yīng)的參數(shù)估計(jì)方法在有些情況下不理想)+*"第三類方法則是波變換在時(shí)域和頻域都具有很好的局部化性質(zhì)!它能夠?qū)π攀褂媒y(tǒng)計(jì)回歸方法對(duì)恒星物理參數(shù)進(jìn)行估計(jì)))-!))*"這類方法號(hào)進(jìn)行多尺度細(xì)化分析!有效地從信號(hào)中提取重要的信息"!收稿日期!*-)*,)),-+%修訂日期!*-)!,-*,*?!基金項(xiàng)

7、目!國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目&>)*"!*)-"?-!!'和廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目&.*-))-)---!!!&0$D"通訊聯(lián)系人!!/,D59%(K956L2;&%9!LD59%&0$D第"期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!光譜學(xué)與光譜分析*-))光譜中變化比較緩慢的低頻成分是連續(xù)譜!高頻成分包含光構(gòu)"圖)給出了一條恒星實(shí)測(cè)光譜及各級(jí)重構(gòu)信號(hào)&從上到譜的譜線和噪聲"譜線體現(xiàn)了光譜的重要信息!需要從光譜下分別為第)!*!!!

8、級(jí)重構(gòu)信號(hào)'"從圖)可以