полосового фильтра в R: странное поведение в конце временного ряда

Question

У меня на этот раз серия

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 
1931 -0.24903438 -0.27439043 -0.29219506 -0.30312159 -0.30557600 -0.28180333 -0.22676008 -0.19048014 -0.18982644 -0.18459638 -0.19550196 -0.22127202 
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 
1933 -0.24187599 -0.25575287 -0.28325644 -0.29554461 -0.29018996 -0.27040369 -0.23514812 -0.19935749 -0.18732198 -0.18606057 -0.19327237 -0.22321366 
1934 -0.24793807 -0.26986056 -0.29217378 -0.30479126 -0.30199154 -0.27574924 -0.24097380 -0.18560708 -0.18643606 -0.18501770 -0.19375478 -0.22418002 
1935 -0.25587642 -0.27805131 -0.29239104 -0.30784907 -0.30459449 -0.28216514 -0.23839965 -0.20137460 -0.18619998 -0.18328896 -0.20121286 -0.22869388 
1936 -0.25322320 -0.28025116 -0.29713940 -0.30800346 -0.31177201 -0.28473251 -0.23552472 -0.20313945 -0.18251793 -0.18383941 -0.20554430 -0.23061875 
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 
1938 -0.25445601 -0.28160871 -0.29837676 -0.29879519 -0.30328832 -0.28288226 -0.23577573 -0.19521124 -0.18393512 -0.19039895 -0.20537533 -0.21924241 
1939 -0.25180969 -0.28199995 -0.29601764 -0.30147945 -0.30372884 -0.27837795 -0.23720063 -0.19929773 -0.18770674 -0.19341142 -0.20753282 -0.22484697 
1940 -0.15145157 -0.16596690 -0.17572643 -0.18225920 -0.18823836 -0.17504012 -0.16019626 -0.12920340 -0.12369614 -0.12024704 -0.12891992 -0.14234080 
1941 -0.10045275 -0.11095497 -0.11585389 -0.11932455 -0.11976700 -0.11653216 -0.10259231 -0.08271703 -0.07621320 -0.07184160 -0.07284514 -0.07385666 
1942 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
1943 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 
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 

Я бег полосового фильтра, используя функцию bkfilter в mFilter пакете

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

Первый график показывает «сырые» временные ряды t, а на втором графике показана составляющая цикла t.bk.

Красная линия показывает, где t стремится к нулю, и где также t:Cycle должны стремиться к нулю. Тем не менее, последний после красной линии все еще колеблется. Любая помощь?

Answer 1

Этого можно ожидать. Вы знакомы с Gibbs Phenomenon, так как он относится к BK-фильтрам (или любому фильтру конечной длины, если на то пошло)? Они осциллируют вокруг функции передачи мощности фильтра.

Вот документ, который обсуждается модификацией стандартного BK-фильтр для уменьшения этих колебаний, хотя и с более ограниченным ответом ввода, конечно: http://www.gla.ac.uk/media/media_219052_en.pdf

К счастью для вас источник пакета mFilter код доступен на Сайт CRAN: https://cran.r-project.org/web/packages/mFilter/index.html Файл, который вы изменили, записывается в R - not C, как некоторые пакеты, и находится в mFilter/R/bkfilter.R. Часть функции, которую вы бы изменили, находится здесь:

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) 
} 

Компиляция и установка пакетов, которые вы модифицировали, просты. Перейдите в каталог, в котором находится каталог mFilter, и введите из командной строки оболочки: R CMD INSTALL mFilter. В следующий раз, когда вы войдете в R, пакет mFilter будет использовать вашу измененную функцию bkFilter().