filtro passa-banda in R: strano comportamento al termine della serie storica

Question

ho questa serie tempo

t 

      Jan   Feb   Mar   Apr   May   Jun   Jul   Aug   Sep   Oct   Nov   Dec 
1922 -0.25108773 -0.27732553 -0.29703807 -0.30274000 -0.30323653 -0.28441682 -0.24106527 -0.18705071 -0.17440826 -0.17291725 -0.19116734 -0.21678948 
1923 -0.24487998 -0.26658925 -0.28613991 -0.29674346 -0.29335742 -0.28325761 -0.23326680 -0.18697904 -0.18443807 -0.18144226 -0.18190910 -0.21574376 
1924 -0.24465806 -0.27349425 -0.29925888 -0.30386766 -0.30250722 -0.27464960 -0.23390958 -0.19300616 -0.17910621 -0.17869576 -0.19611839 -0.20447324 
1925 -0.25326812 -0.27344637 -0.29352971 -0.30947682 -0.30872025 -0.27604449 -0.24065208 -0.19676031 -0.17172229 -0.18484153 -0.19542607 -0.21841577 
1926 -0.25214568 -0.27450911 -0.29438956 -0.30392114 -0.30619846 -0.29089168 -0.24829621 -0.20204202 -0.18621514 -0.18808172 -0.19708748 -0.22629595 
1927 -0.25107357 -0.27204514 -0.29494695 -0.30751442 -0.30800040 -0.28569694 -0.24655626 -0.19547608 -0.19018517 -0.18866641 -0.20132372 -0.22084811 
1928 -0.24733214 -0.27490388 -0.28780308 -0.30407576 -0.30857301 -0.28629658 -0.23872777 -0.19590465 -0.18437917 -0.18274289 -0.19936931 -0.22368973 
1929 -0.25531870 -0.27264628 -0.29418746 -0.30385231 -0.31022219 -0.27931003 -0.23404912 -0.19538227 -0.17226595 -0.18465123 -0.19072933 -0.22043396 
1930 -0.24735028 -0.27386782 -0.29193707 -0.29925459 -0.30039372 -0.28014958 -0.23551136 -0.19511701 -0.18006660 -0.18282789 -0.20113355 -0.22095253 
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1932 -0.25870503 -0.27650825 -0.28521052 -0.30685609 -0.30896898 -0.28378619 -0.23614859 -0.18945699 -0.17575919 -0.17820312 -0.19620912 -0.21774873 
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1937 -0.26268769 -0.28529769 -0.30230641 -0.31107806 -0.30183547 -0.28324508 -0.23840574 -0.19862786 -0.19297314 -0.19392849 -0.19603212 -0.22877177 
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1944 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1945 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1946 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1947 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1948 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1949 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1950 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1951 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1952 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1953 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1954 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1955 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1956 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1957 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1958 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1959 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1960 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1961 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 

Sono in esecuzione di un filtro passa-banda utilizzando la funzione bkfilter nel pacchetto mFilter

t.bk <- bkfilter(t, pl=9.7,pu=16) 

Il primo grafico mostra le serie temporali "raw" t mentre il secondo grafico mostra il componente del ciclo di t.bk.

La linea rossa indica dove t va a zero e dove anche il t:Cycle dovrebbe andare a zero. Tuttavia, quest'ultimo dopo la linea rossa è ancora instabile .. Qualsiasi aiuto?

Answer 1

Questo è normale. Conosce Gibbs Phenomenon, in quanto riguarda i filtri BK (o qualsiasi filtro di lunghezza finita, per quello)? Oscillano attorno alla funzione di trasferimento di potenza del filtro.

Ecco un documento che illustra una modifica al BK-filtro standard per ridurre questa oscillazione, anche se con risposta ingresso più limitata, ovviamente: http://www.gla.ac.uk/media/media_219052_en.pdf

Fortunatamente per il codice mFilter pacchetto sorgente è disponibile sul Sito Web CRAN: https://cran.r-project.org/web/packages/mFilter/index.html Il file che si desidera modificare è scritto in R - non C come alcuni pacchetti - e si trova in mFilter/R/bkfilter.R. La parte della funzione che vorresti modificare è qui:

if(type=="fixed") 
{ 
    bb = matrix(0,2*nfix+1,1) 
    bb[(nfix+1):(2*nfix+1)] = B[1:(nfix+1)] 
    bb[nfix:1] = B[2:(nfix+1)] 
    bb = bb-sum(bb)/(2*nfix+1) 

    for(i in (nfix+1):(n-nfix)) 
     AA[i,(i-nfix):(i+nfix)] = t(bb) 
} 

Compilare e installare i pacchetti che hai modificato è semplice. Vai alla directory in cui si trova la directory mFilter e inserisci dalla riga di comando della shell: R CMD INSTALL mFilter. La prossima volta che andrai in R il pacchetto mFilter userà la tua funzione bkFilter() modificata.