Frequentist versus Bayesian analyses: Cross-correlation as an (approximate) sufficient statistic for LIGO-Virgo stochastic background searches
足够的统计量是数据的组合，根据这些数据，似然函数可以在不丢失信息的情况下重写。根据数据量的减少，在贝叶斯分析中使用足够的统计作为初步步骤，可以导致从模型参数的后验分布中采样时效率的显着提高。在这里，我们表明，互相关统计量的频率积分和它的方差近似足够的统计随机引力波背景的地基搜索。充分的统计是近似的，因为在弱信号近似下工作，并且使用每个检测器中的自相关功率的测量估计。使用解析和数值计算，我们证明了LIGO-Virgo的混合频率-贝叶斯参数估计分析是等价于一个完全贝叶斯分析。这项工作填补了LIGO-Virgo文献中的空白，并为进一步的搜索提供了方向。
2020-12-02 gr-qc
Analysing one- and two-bit data to reduce memory requirements for F-statistic-based gravitational wave searches
针对引力波连续波搜索内存占用高的问题，提出将64位干涉数据降为1/2比特的数字化方案，经F统计量匹配滤波实验验证检测灵敏度损失小，可大幅降低存储与IO成本。
2024-10-28 astro-ph.IM gr-qc
Faster search for long gravitational-wave transients: GPU implementation of the transient F-statistic
F统计量是一种用于寻找自旋中子星产生的连续引力波的方法。Prix等人（2011年）介绍了一种瞬态准单色信号的变体。这种瞬变现象可能的天体物理学场景包括闪变的恒星、新生的中子星和吸积系统。在这里，我们提出了一个新的实现瞬态F统计，使用pyCUDA利用现代图形处理单元（GPU）的力量。所获得的加速允许在更宽的参数空间上进行有效的搜索，特别是当使用包括时变（例如指数衰减）幅度的更现实的瞬态信号模型时。因此，它可以全面覆盖已知附近中子星的故障，改善连续波搜索中离群值的后续工作，并可能成为未来盲全天空搜索未知中子星的重要组成部分。
2018-06-15 astro-ph.IM gr-qc
Graphics processing unit implementation of the F-statistic for continuous gravitational wave searches
$\mathcal{F}$统计量是一种探测统计量，广泛用于用地面长基线干涉仪搜索连续引力波。提出了一种新的$\mathcal{F}$统计实现，它使用图形处理单元（GPU）加速现有的“重采样”算法。新的实现比现有的中央处理器实现快10到100倍，而不会牺牲数值精度。GPU实现的实用程序上演示了一个试点窄带搜索四个新发现的毫秒级恒星的球状星团欧米茄半人马座使用的数据从第二激光干涉仪引力波天文台观测运行。使用新实现的计算成本为$17.2$ GPU小时，而使用现有实现的计算成本为1092核心小时。
2022-01-03 gr-qc
Fast and Accurate Sensitivity Estimation for Continuous-Gravitational-Wave Searches
本文提出了一种有效的连续引力波搜索的数值灵敏度估计方法和实现，扩展和推广了Wette [1]的早期分析方法。该估计框架适用于广泛类别的基于F统计的搜索方法，即（i）半相干StackSlide F统计（单阶段和分层多阶段），（ii）F统计的霍夫数计数，以及（iii）（相干或半相干）F统计搜索结果的贝叶斯上限。我们测试这一估计对蒙特卡罗模拟假设高斯噪声的结果。我们发现，在高（即低误报）检测阈值下的一致性在几个%内，在降低（即较高误报）检测阈值下的偏差增加，这可以根据估计中使用的近似值来理解。我们还提供了一个广泛的总结，在过去的连续引力波搜索（来自公布的上限）实现的灵敏度深度。对于我们的敏感性估计适用的基于F统计量的搜索，我们发现与已公布上限的平均相对偏差小于10%，这在大多数情况下包括关于已公布上限中使用的本底噪声估计的系统不确定性。
2018-08-07 gr-qc
Improved short-segment detection statistic for continuous gravitational waves
连续的引力波代表了一种长期寻找的信号类型，但尚未被探测到。由于它们的小幅度，长观测数据集（月-年）必须一起分析，从而大大增加了这些搜索的计算成本。全天空搜索面临着最严重的计算障碍，特别是在未知的二进制系统中搜索源，需要将数据分成非常短的段，以便在计算上可行。在本文中，我们提出了一种新的检测统计，提高了19%的灵敏度相比，标准的$\mathcal{F}$ -统计段短于几个小时。
2022-04-25 gr-qc
Reanalysis of F-statistic gravitational-wave searches with the higher criticism statistic
我们提出了一种新的引力波探测方法，该方法使用了Donoho & Jin（2004）提出的一种改进形式的高级批评统计技术。更高的批评旨在检测一组稀疏的弱源，其中没有一个强到足以单独可靠地估计或检测。我们应用更高的批评作为第二次通过的方法，合成的F-统计量和C-统计数据的单色周期源的二进制系统和量化的改进相对于第一次通过的方法。我们发现，在最佳条件下（即确切知道双星轨道），对C统计数据的更高批评比单独的C统计数据更敏感约6%，并且随着轨道参数误差的增加，相对优势增加。更高的批评是强大的，即使当源不是单色的（例如，在吸积系统中的相位漂移）。在多个时间间隔上对相位漂移源应用更高的批评给出了>30%的可检测性增加，而对频率演变的假设很少。相比之下，在由最亮源主导的对未知周期源的全天空搜索中，第二遍更高的批评并不提供比第一遍搜索任何益处
2013-02-11 astro-ph.SR gr-qc
Generalized parameter-space metrics for continuous gravitational-wave searches
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Departament de Física, Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学物理系）
本文提出改进的通用参数空间度量，用于提升连续引力波搜索中信号功率损失预测的准确性，减少所需模板数量，提高未来搜索灵敏度。
2025-07-02 astro-ph.HE gr-qc
Banks of templates for directed and all-sky narrow-band searches of continuous gravitational waves from spinning neutron stars with several spindowns
本文构建了适用于孤立自旋中子星连续引力波搜索的高效模板库，支持含多个自转减慢参数的窄带搜索，并兼容全天与定向搜索，利用快速傅里叶变换和高效重采样提升计算效率。
2023-10-17 gr-qc
Marginalizing the likelihood function for modeled gravitational wave searches
匹配滤波是引力波搜索来自致密双星系统和快速旋转的中子星信号的常用技术。在这些搜索中的一个共同的问题是处理不影响系统的相位演化的四个外部参数：总振幅，初始相位和两个角度确定系统的整体方向。F-统计量在这些参数上解析地最大化似然函数，而B-统计量在这些参数上边缘化。B-统计量，虽然可能更强大，并能够纳入天体物理学先验，并没有广泛使用，因为执行边缘化的计算困难。在本文中，我们解决这个困难，并显示如何可以通过分析的边缘化相结合的四个参数成一组复杂的振幅。本文的结果既适用于瞬态非旋进双星合并事件，也适用于快速旋转中子星的长寿命信号。
2017-07-25 gr-qc
Implementation of barycentric resampling for continuous wave searches in gravitational wave data
我们描述了一个有效的实施相干统计连续引力波搜索从中子星。该算法的工作原理是将引力波探测器采集的数据从移动的地球坐标系转换为位于太阳系质心的坐标系。在实现该算法的过程中出现了许多实际困难，其中一些以前没有讨论过。这些困难包括限制小的计算机内存，离散的数据，损失由于插值和差距，在实际数据。这种实现方式比先前在激光干涉仪引力波（LIGO）探测器数据上的这些类型的搜索的实现方式有效得多。
2010-01-26 astro-ph.IM gr-qc
Improved Coincident and Coherent Detection Statistics for Searches for Gravitational Wave Ringdown Signals
为了寻找中等质量黑洞，我们研究了一种改进的地球探测器探测受扰动黑洞的引力波信号的方法。这种信号被称为振铃，是阻尼的正弦曲线，其频率和阻尼常数可以用来测量黑洞的质量和自旋。利用匹配滤波器分析管道的输出，我们提出了一种改进的统计检测的振铃信号，发现是一致的多个检测器。该统计解决了数据的非高斯性，而无需使用额外的基于信号的波形一致性测试。我们还开发了相干网络统计，以检查不同检测器中信号幅度和相位的一致性，这些检测器具有不同的方向和信号到达时间。我们发现，检测效率可以提高至少百分之几十，通过应用这些多检测器的统计主要是因为无效的单检测器为基础的鉴别器的非平稳噪声，如卡方检验，在这里研究的振铃信号的情况下。
2013-10-15 gr-qc
Chi-square test on candidate events from CW signal coherent searches
在扫描宽频带的连续引力波信号的盲搜索中，人们寻找具有显著大的检测统计值的候选事件。不幸的是，数据中的噪声线也可能产生适度大的检测统计。在本文中，我们描述了我们如何可以区分噪声线事件和实际的连续波（CW）信号的基础上，作为信号的频率的函数的检测统计的形状。我们将分析Jaranowski、Krolak和Schutz提出的一种特殊检测统计量F统计量的情况。我们将证明，对于宽带10小时搜索，错误驳回率小于1 e-6，我们的方法拒绝了来自Hanford LIGO干涉仪第二次科学运行的典型数据集中发现的约70%的大型候选事件。
2004-08-29 gr-qc
Bayesian cross validation for gravitational-wave searches in pulsar-timing array data
引力波数据分析需要复杂的统计噪声模型，以便从数据中提取高度模糊的信号。在贝叶斯模型比较中，我们通过比较它们的边际可能性来选择模型。然而，这种计算在数值上是充满的，并且可能对参数先验规范中的任意选择敏感。在贝叶斯交叉验证中，我们通过计算训练数据集中模型参数的贝叶斯后验来表征模型的拟合度和预测能力，然后使用该后验来计算不同测试数据集的平均可能性。由此产生的交叉验证分数很容易计算;它们对先前的调整不敏感;并且它们以牺牲预测性能为代价惩罚了过度拟合训练数据的不必要的复杂模型。在这篇文章中，我们讨论了交叉验证的背景下，脉冲星定时阵列数据分析，我们将其应用到模拟脉冲星数据（成功地选择了正确的频谱指数的随机引力波背景），并从NANOGrav 11年的释放脉冲星数据集（它令人信服地有利于一个模型，代表了一个短暂的功能，在星际介质）。我们认为，交叉验证提供了一个有前途的替代贝叶斯模型比较，我们讨论了它的使用引力波检测，通过选择或反驳模型，包括一个引力波组件。
2019-04-10 astro-ph.IM gr-qc
Multivariate Classification with Random Forests for Gravitational Wave Searches of Black Hole Binary Coalescence
对总质量为$\gtrsim25\,$ M $_\odot$的合并黑洞双星产生的引力波进行了匹配滤波。引力波探测器数据中的非高斯噪声爆发可以模拟短信号，并限制这些搜索的灵敏度。以前的搜索依赖于经验设计的统计数据，包括信噪比和基于信号的否决，以将引力波候选者与噪声候选者分开。我们报告使用来自监督机器学习算法的多变量候选人排名统计实现的灵敏度改进。我们应用随机森林的袋装决策树技术，在高质量的$\left( \gtrsim25\,\mathrm{M}_\odot \right)$参数空间中进行两次单独的搜索。对于一个搜索是敏感的引力波从螺旋，合并，和振铃（IMR）的二进制黑洞与$25\,$ M $_\odot$和$100\,$ M $_\odot$之间的总质量，我们发现灵敏的体积改善高达$70_{\pm 13}-109_{\pm 11}$ \%相比，以前使用的排名统计。对于振铃只搜索，这是敏感的引力波从所产生的扰动中间质量黑洞与质量大致之间的$10\,$ M $_\odot$和$600\,$ M $_\odot$，我们发现灵敏的体积改善高达$61_{\pm 4}-241_{\pm 12}$ \%相比，以前使用的排名统计。我们还报告了如何灵敏度的改善可以根据质量制度，质量比，和可用的数据质量信息而有所不同。最后，我们描述了用于调整和训练的随机森林分类器，可以推广到它的使用在其他搜索引力波的技…
2014-12-19 gr-qc
The effect of timing noise on targeted and narrow-band coherent searches for continuous gravitational waves from pulsars
大多数对中子星的连续引力波的研究都使用泰勒展开来模拟中子星的自旋下降。研究表明，他们的电磁（EM）发射遭受\emph{timing noise}，泰勒展开模型的相位小偏差。产生电磁辐射的机制如何与任何连续的引力波（CW）辐射相关尚不清楚;如果它们相互作用或锁定相位，那么CW也将经历定时噪声。信号和匹配滤波方法中使用的搜索模板之间的任何不一致将导致信噪比（SNR）的损失，称为“失配”。在这项工作中，我们假设CW遭受类似的定时噪声水平，其EM对应。我们注入和恢复假CW信号，其中包括从蟹状星云脉冲星的观测数据产生的定时噪声。测量$\sim 10$月数量级持续时间内的不匹配，发现大部分影响很小。这表明，最近所谓的“窄带”搜索对来自蟹状星云和船帆座星云的信号设置了上限，不会受到明显影响。在固定的观测时间，我们发现失配依赖于观测历元。考虑到平均失配作为观测时间的函数，我们发现它随时间呈幂律增加，因此在长基线搜索中可能变得相关。
2015-03-27 astro-ph.IM astro-ph.SR gr-qc
The cross-correlation search for periodic gravitational waves
在本文中，我们研究了使用多个引力波（GW）数据流之间的互相关检测长寿命周期信号。来自多个检测器的数据之间的互相关搜索传统上被用于搜索随机GW信号，但最近它们也被用于定向搜索周期性GW。在这里，我们进一步适应周期性GW搜索的互相关统计，同时考虑到信号的非平稳性和长期相位相干性。我们研究了这种搜索的统计特性和灵敏度，它与现有的周期波搜索的关系，并描述了精确的方式，其中互相关统计插值半相干和完全相干的方法。根据我们希望保持相位相干性的最大持续时间，可以调整互相关统计，从使用来自不同检测器的数据的标准互相关统计到具有增加的相干时间基线的半相干时间-频率方法，并且一直到完全相干搜索。这导致了一个统一的框架，用于研究周期波搜索，并可用于计算成本，灵敏度和鲁棒性之间的权衡对信号的不确定性。
2007-12-10 gr-qc
Loosely coherent searches for sets of well-modeled signals
我们介绍了一个高性能的实现松散的相干统计敏感的信号跨越参数空间中的有限维流形。从全尺度模拟高斯噪声的结果进行了讨论，以及对未来的搜索连续引力波的影响。我们证明了一个数量级以上的改进，在分析速度比以前可用的算法。由于对连续引力波的搜索在计算上是有限的，因此大的加速导致灵敏度的增益。
2011-10-14 gr-qc
Statistical characterization of pulsar glitches and their potential impact on searches for continuous gravitational waves
来自中子星的连续引力波可以为了解它们的内部物理提供宝贵的资源。一种常见的搜索方法是对模型模板进行匹配滤波，以找到噪声引力波数据中的信号。这种方法存在失配（即，信噪比的相对损失）。一个可能发生这种情况的例子是，如果中子星经历了一个毛刺，在许多射电望远镜的定时中看到的旋转频率突然快速增加。在这项工作中，我们使用的毛刺率和大小的统计特性，在射电望远镜估计多久中子星毛刺会发生在连续的引力波搜索的参数空间内，有多少不匹配推定的信号将在搜索中遭受由于这些毛刺。我们发现，对于许多以前和潜在的未来搜索连续波信号有一个或多个毛刺的概率升高，这些毛刺往往会导致大量的信噪比丢失。这可能导致在搜索的初始阶段无法识别候选引力波信号，并在随后的后续阶段错误地排除候选信号。
2017-09-25 astro-ph.HE gr-qc
Statistical biases in parametrized searches for gravitational-wave polarizations
本文研究引力波事件筛选对标量-张量极化参数推断的统计偏差，发现张量+标量偶极模型中非零标量偶极辐射振幅会被高估，而四极模因难以与张量模区分，误差通常超过偏差。
2025-08-28 gr-qc
Optimizing searches for gravitational wave bursts using coherent WaveBurst 2G
本文优化了相干WaveBurst 2G管线，利用多元分类和并行搜索组合，在LVK数据上提升了引力波暴的检测性能，并首次全面比较了双探测器与三探测器网络的效果。
2025-10-24 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Random projections in gravitational-wave searches from compact binaries II: efficient reconstruction of the detection statistic
诸如GstLAL的低延迟引力波搜索流水线利用经由奇异值分解（SVD）的模板矩阵的低秩因式分解。随着先进的LIGO和Virgo探测器在探测器带宽和灵敏度方面的前所未有的改进，人们预计模板库的大小将增加几个数量级。这对分解巨大的模板矩阵提出了巨大的计算挑战。之前，[在Kulkarni等人[6]中，我们引入了基于随机投影（RP）的矩阵分解的想法，作为SVD的计算可行替代方案，适用于大型模板库。这篇后续论文演示了在预设的SNR平均分数损失下计算低秩因子分解的分块随机矩阵因子分解（RMF）算法的应用。这种新的方案被证明是更有效的上下文中的LLOID框架的GstLAL搜索管道。此外，众所周知，对于巨大的模板库，与过滤数据相比，搜索的总计算成本由重建检测统计量主导。然而，迄今为止，在现有的文献中，重建成本的优化还没有得到令人满意的解决。我们表明，它是可能的近似重建的时间序列的匹配滤波器检测统计的总成本的一小部分，使用匹配追踪算法。结合本文提出的两种算法可以更有效地处理涉及大模板库的在线搜索。我们已经详细分析了总计算成本，并提供了在参数空间的不同部分优化应用RMF方案的各种提示。本文中提出的算法设计在一个合适的方式，可以有效地实现了分布式计算体系结构。
2021-07-31 gr-qc
On blind searches for noise dominated signals: a loosely coherent approach
我们介绍了一个“松散的相干”的方法，用于检测连续的引力波，桥梁之间的差距半相干和纯相干的方法。对可接受的信号族的显式控制用于增加基于功率的统计的灵敏度，同时避免传统匹配滤波器的高计算成本。几个例子，以及一个原型实现进行了讨论。
2010-08-23 gr-qc
Empirically estimating the distribution of the loudest candidate from a gravitational-wave search
对引力波信号的检测通常基于在一组波形模板上最大化检测统计，覆盖具有可变相关水平的给定参数空间。通常使用噪声假设检验来评估结果，其中背景的特征在于最大声模板的采样分布。在连续引力波搜索的背景下，适当地描述所述分布是一个开放的问题：当前的方法集中于特定的检测统计而忽略模板库相关性。我们介绍了一种新的方法，使用极值理论来描述分布的最响亮的模板的检测统计在任意的模板库。我们的新建议自动推广到更广泛的一类检测统计，包括（但不限于）线鲁棒统计和瞬态连续波信号假设，并提高了预期的最大检测统计的估计在一个可以忽略不计的计算成本。我们的建议的性能证明模拟数据，以及通过将其应用到不同种类的（瞬态）连续波搜索使用O2先进LIGO数据。我们发布了一个附带的Python软件包，distromax，实现了我们的新开发。
2022-02-14 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Targeted search for continuous gravitational waves: Bayesian versus maximum-likelihood statistics
我们调查的贝叶斯框架检测连续引力波（GW）的背景下，有针对性的搜索，其中GW信号的相位演变被假定为已知的，而四个振幅参数是未知的。我们表明，正统的极大似然统计量（称为F-统计量）可以重新发现作为一个贝叶斯因子与非物理的振幅参数空间。我们引入了一个替代的检测统计（“B-统计”）使用贝叶斯因子与更自然的振幅先验，即各向同性的概率分布GW源的方向。目标搜索的蒙特卡罗模拟表明，所得贝叶斯B统计量在Neyman-Pearson意义上比频率论F统计量更强大（即在相等的虚警概率下具有更高的预期检测概率）。
2009-07-15 gr-qc
Metrics for multi-detector template placement in searches for short-duration nonprecessing inspiral gravitational-wave signals
使用家庭的多检测器F-统计度量短时间内，nonprecessing inspiral信号，我们推导出一个边缘化的度量，是直接适用于生成模板银行重合和相干多检测器搜索引力波的问题。该度量与其他平均度量进行比较，例如针对与来自旋转中子星的连续信号相关联的搜索的情况提出的度量。我们展示了如何四维度量可以分为两个二维度量与天空和质量参数子空间，允许创建单独的模板银行为这些子空间。最后，我们提出了一种算法，用于计算与一致和相干多探测器有针对性的或全天空搜索短时间，非旋进螺旋引力波信号的质量空间度量。
2013-07-16 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
An improved, "phase-relaxed" F-statistic for gravitational-wave data analysis
快速旋转，稍微非轴对称的中子星发出近周期性的引力波（GW），很可能在地面GW干涉仪检测到的水平。我们把这些来源称为“GW卫星”。对于任何给定的天空位置和频率演变，F统计量是用于检测GW卫星的最佳（频率论）统计量。然而，在“全天空”搜索先前未知的GW星时，计算覆盖参数空间的（适当精细的）网格的每一点的（完全相干的）F统计量在计算上是困难的：网格点的数量是许多数量级太大了。在这里，我们引入了一个“相位松弛”的F-统计量，我们表示F_pr，在短时间间隔内的完全相干搜索的结果进行非相干组合。我们估计（非常粗略地），对于现实的搜索，我们的F_pr比目前使用的“半相干”F统计量更敏感10-15%。此外，作为计算F_pr的副产品，获得了对在模板和嵌入检测器噪声中的真实信号之间的时间演化相位偏移的粗略确定。几乎所有计算F_pr的要素都已经在LAL中实现了，因此我们预计开发使用F_pr的搜索代码所需的额外工作相对较少。
2011-04-14 gr-qc
Beyond single-threshold searches: the Event Stacking Test
我们提出了一个新的统计检验，检查在多个阈值的两个经验分布的尾部的一致性。这种分布经常在计数实验中遇到，在物理学和其他地方，在那里评估事件群体的重要性。这种多阈值方法具有将多个事件“堆叠”到分布的尾箱中的效果，因此我们将其称为事件堆叠测试。该检验能够可靠地检测由多个事件组成的不一致性，即使这些事件是孤立的低显著性离群值。我们从第一性原理推导出事件堆叠检验，并表明它报告的p值是噪声波动的校准表示。当将此测试应用于LIGO-Virgo数据中引力波瞬变的检测时，我们发现它的性能优于或优于历史上在引力波社区中使用的其他统计测试。该测试特别适合于检测最小建模的引力波瞬变类别，即，引力波爆发我们表明，事件堆叠测试允许我们设置的引力波爆发的天体物理率密度的上限，比那些使用其他统计测试的因素高达2 - 3更严格。
2018-11-03 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Non-sky-averaged sensitivity curves for space-based gravitational-wave observatories
在引力波观测中，信噪比（SNR）被用作检测置信度的基本品质因数，并与Fisher矩阵一起用于从检测信号中提取的物理信息量。SNR通常从灵敏度曲线计算，灵敏度曲线描述了给定频率的单色源达到阈值SNR所需的引力波振幅。对于类似于激光干涉仪的天基干涉仪探测器，它们对长寿命信号敏感，位置和方向不断变化，需要逐个源计算精确的信噪比。为了方便起见，大多数作者更喜欢使用天空平均灵敏度，接受单个源的不准确SNR，并放弃对源总体SNR统计分布的控制。在本文中，我们描述了一个简单的端到端的配方来计算任何几何形状的干涉天基探测器的非天空平均灵敏度：实际上，我们推导出天空平均灵敏度曲线的误差条，这为以前关于天空平均信噪比的不合格陈述提供了严格的统计解释。作为一个工作的例子，我们认为各向同性和银河系盘人口的单色源，观察与“经典的LISA”的配置。我们确认，各向同性人口的（标准）反均方根平均灵敏度保持不变，是否包括在计算中的LISA轨道。然而，探测器的运动使灵敏度的分布变紧，因此对于50%的源，灵敏度在其平均值的30%以内。对于银河系盘人口，平均和分布的灵敏度为一个移动的检测器变成类似的各向同性的情况。
2012-09-12 gr-qc
Transformer Networks for Continuous Gravitational-wave Searches
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert-Einstein-Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文提出利用变换器网络进行连续引力波搜索，通过训练ViT在探测器应变数据上实现与匹配滤波相当的灵敏度和检测概率。
2026-01-21 gr-qc
Robust semicoherent searches for continuous gravitational waves with noise and signal models including hours to days long transients
在过去的工作中，对来自非轴对称旋转中子星的长持续时间准单色引力波[连续波（CW）]的标准探测方法中的单探测器仪器伪影的脆弱性进行了讨论[D. Keitel等人，D 89，064023（2014）.]通过贝叶斯方法。一个明确的模型，持久的单检测器干扰导致了广义的检测统计，提高了对这种文物的鲁棒性。由于LIGO数据的半相干搜索中的许多强异常值是由仅持续几个小时的瞬态干扰引起的，因此我们扩展了噪声模型以覆盖这种有限持续时间的干扰，并在现实的模拟数据中表现出更强的鲁棒性。除了长持续时间的CW，中子星也可以发射瞬态信号，在有限的时间内，也遵循CW信号模型（tCW）。作为一个务实的替代专门的瞬态搜索，我们演示了如何使标准的半相干CW搜索更敏感的瞬态信号。考虑tCW在一个单一的部分半相干搜索，贝叶斯模型选择产生一个新的检测统计，不增加显着的计算成本。在模拟数据上，我们发现它增加了对tCW的灵敏度，即使是不同的持续时间，同时不牺牲对经典CW信号的灵敏度，并且仍然对瞬态或持续性单检测器仪器伪影具有鲁棒性。
2016-04-24 gr-qc
The generalized F-statistic: multiple detectors and multiple GW pulsars
由Jaranowski，Krolak & Schutz（1998）导出的F统计量是在存在平稳高斯探测器噪声的情况下探测来自已知中子星的近周期引力波的最佳（频率论）统计量。F统计量最初是针对单个探测器的情况推导出来的，其噪声谱密度被假设为随时间恒定，并且是针对单个已知的中子星。在这里，我们展示了F统计量如何直接推广到以下情况：1）具有时变噪声曲线的检测器网络，以及2）已知源的种群。幸运的是，我们的广义F统计中的所有重要成分都已经在当前实现的单源/单检测器搜索中计算出来了，例如，在LIGO软件库中，因此，实现最佳的多探测器，多源搜索应该需要在计算能力或软件开发方面可以忽略不计的额外成本。
2005-07-14 gr-qc
Impact of gravitational radiation higher order modes on single aligned-spin gravitational wave searches for binary black holes
当前基于模板的引力波搜索致密双星聚结（CBC）使用忽略所发射的引力辐射的高阶模式内容的波形模型，仅考虑四极$(\ell,|m|)=(2,2)$模式。我们在两个版本的Advanced LIGO的背景下研究了这种忽略对等自旋（和非自旋）二元黑洞的对齐自旋CBC搜索的影响：即将到来的2015年版本，称为早期的Advanced LIGO（eaLIGO）和其零失谐高能功率版本，我们将称为Advanced LIGO（AdvLIGO）。此外，我们研究了初始LIGO（iLIGO）的非旋转搜索的情况。我们通过计算对准自旋SEOBNRv 1 ROM波形家族的有效性来做到这一点，该波形家族仅考虑四极模式，朝向包含高阶模式的混合后牛顿/数值相对论波形。我们发现，对于所有的LIGO版本，损失超过$10\%$的事件发生的质量比$q\geq6$和$M \geq 100M_\odot$由于忽略了更高的模式。此外，对于iLIGO和eaLIGO，对于所研究的最高质量$(220M_\odot)$和质量比（$q=8$），损失分别显著增加至$(39,23)\%$。对于早期AdvLIGO，$M>50M_\odot$和$q\geq6$发生PDMATHAMN丢失。忽略较高的模式，导致观测平均系统参数的偏差向较低的自旋，总质量和啁啾质量。为了完整性，我们对系统偏差与统计误差进行了非详尽的比较。我们发现，对于一个给定的SNR，系统偏…
2015-11-13 gr-qc
Coherent network analysis for triggered gravitational wave burst searches
对天文事件观测所触发的引力波爆发的探测需要一种不同于全天空盲目搜索的分析模式。首先，在触发搜索中通常可以获得更多的先验信息，这些信息可以并且应该用于分析。其次，由于在触发搜索中数据量通常较小，因此还可以使用计算上更昂贵的算法来执行诸如数据预处理之类的任务，这些任务在高数据量非触发搜索中可能消耗大量计算资源。从统计的角度来看，参数空间搜索量的减少导致比未触发的搜索更高的灵敏度。我们在这里描述了一个触发搜索的数据分析管道，称为{ \tt RIDGE}，并提出了模拟噪声和信号的初步结果。
2007-09-06 gr-qc
