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快速评估光谱信号检测阈值和Stieltjes变换。 (英语) Zbl 1490.65122号

摘要:在低信噪比的统计应用中,准确检测信号分量是一项经常遇到的挑战。在异方差噪声环境中,这个问题尤其具有挑战性。在某些数据的信号加噪声模型中,如经典的尖峰协方差模型及其变体,对于无限大数据矩阵的极限下的各向同性噪声,存在频谱信号检测阈值(仅归因于噪声的最大样本特征值)的闭合公式。然而,目前更通用的噪声模型缺乏可证明的快速准确的阈值数值评估方法。在这项工作中,我们介绍了一种在无限大数据矩阵极限下计算光谱信号检测阈值的快速算法。我们考虑具有可分离方差分布的噪声矩阵(其方差矩阵为秩1),因为这些在应用中经常出现。该解决方案基于牛顿方法的嵌套应用。我们还设计了一种新的算法,用于评估实际值超过阈值时光谱分布的Stieltjes变换。该域上的Stieltjes变换是谱去噪方法参数估计中的一个关键量。通过对Stieltjes变换主方程的详细分析,证明了这两种算法的正确性,并通过数值实验验证了其性能。

MSC公司:

65K10码 数值优化和变分技术
49英里15 牛顿型方法
60对20 随机矩阵(概率方面)
94甲12 信号理论(表征、重建、滤波等)
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