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arXiv 1902.04537math.FA
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支撑在 $[-1,1]$ 上的 Gabor 窗函数及具有最优频率局部化的紧支撑对偶窗的构造

Gabor windows supported on $[-1,1]$ and construction of compactly supported dual windows with optimal frequency localization

Jakob Lemvig, Kamilla Haahr Nielsen

AI总结:

本文针对支撑在区间上的Gabor框架,通过1-周期函数参数化构造紧支撑对偶窗,给出光滑性充要条件,并证明其光滑性最优,适用于任意冗余度。

摘要:

我们考虑 Gabor 框架 $\{e^{2πi bm \cdot} g(\cdot-ak)\}_{m,k \in \mathbb{Z}}$,其中平移参数 $a=L/2$,调制参数 $b \in (0,2/L)$,窗函数 $g \in C^n(\mathbb{R})$ 支撑在 $[x_0,x_0+L]$ 上且在 $(x_0,x_0+L)$ 上非零,这里 $L>0$,$x_0\in \mathbb{R}$。所有具有足够小支撑的对偶窗 $h \in L^2(\mathbb{R})$ 的集合由 $1$-周期可测函数 $z$ 参数化。每个对偶窗 $h$ 以函数 $z$ 显式给出,使得 $h$ 的期望性质(如对称性、有界性和光滑性)直接与 $z$ 相关联。我们推导出关于函数 $z$ 的易于验证的条件,这些条件保证(实际上刻画了)具有相同光滑性的紧支撑对偶窗 $h$,即 $h \in C^n(\mathbb{R})$。该对偶窗的构造对所有光滑性指标 $n \in \mathbb{Z}_{\ge 0} \cup \{\infty\}$ 以及所有调制参数 $b<2/L$ 均有效;由于 $a=L/2$,这允许任意小的冗余度 $(ab)^{-1}>1$。我们证明 $h$ 的光滑性是最优的,即如果 $g \notin C^{n+1}(\mathbb{R})$,那么一般来说,不存在 $C^{n+1}(\mathbb{R})$ 中的对偶窗 $h$。

英文摘要:

We consider Gabor frames $\{e^{2πi bm \cdot} g(\cdot-ak)\}_{m,k \in \mathbb{Z}}$ with translation parameter $a=L/2$, modulation parameter $b \in (0,2/L)$ and a window function $g \in C^n(\mathbb{R})$ supported on $[x_0,x_0+L]$ and non-zero on $(x_0,x_0+L)$ for $L>0$ and $x_0\in \mathbb{R}$. The set of all dual windows $h \in L^2(\mathbb{R})$ with sufficiently small support is parametrized by $1$-periodic measurable functions $z$. Each dual window $h$ is given explicitly in terms of the function $z$ in such a way that desirable properties (e.g., symmetry, boundedness and smoothness) of $h$ are directly linked to $z$. We derive easily verifiable conditions on the function $z$ that guarantee, in fact, characterize, compactly supported dual windows $h$ with the same smoothness, i.e., $h \in C^n(\mathbb{R})$. The construction of dual windows is valid for all values of the smoothness index $n \in \mathbb{Z}_{\ge 0} \cup \{\infty\}$ and for all values of the modulation parameter $b<2/L$; since $a=L/2$, this allows for arbitrarily small redundancy $(ab)^{-1}>1$. We show that the smoothness of $h$ is optimal, i.e., if $g \notin C^{n+1}(\mathbb{R})$ then, in general, a dual window $h$ in $C^{n+1}(\mathbb{R})$ does not exist.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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