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arXiv 2402.15950math.FA
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高维奇异测度的傅里叶级数

Fourier series for singular measures in higher dimensions

Chad Berner, John E. Herr, Palle E. T. Jorgensen, Eric S. Weber

AI总结:

本文针对高维有限支撑且满足切片奇异条件的概率测度,提出基于扩展 Kaczmarz 算法和递归 Rokhlin 解体表示的非正交 $L^2$ 傅里叶展开新框架,并将其推广到 $d>2$ 维情形,用 Menger 海绵等 IFS 示例加以说明。

摘要:

对于多变量有限测度空间,本文提出了一个非正交 $L^2$ 傅里叶展开的新框架。我们的结果适用于在 $\mathbb{R}^d$ 中具有有限支撑且满足某种我们称之为“切片奇异”的解体条件的概率测度 $μ$。在这一一般框架下,我们给出了显式的 $L^{2}(μ)$-傅里叶展开,其中傅里叶指数在 d 个坐标的每一个中都具有正傅里叶频率。我们的傅里叶表示适用于每一个 $f \in L^2(μ)$,基于扩展的 Kaczmarz 算法,并使用新的递归 $μ$ Rokhlin 解体表示。具体而言,我们对 $f$ 的傅里叶级数展开是用多变量傅里叶指数 $\{e_n\}$ 表示的,但 $f$ 的相应傅里叶系数现在是从 $L^{2}(μ)$ 中与傅里叶指数对偶的 Kaczmarz 系统 $\{g_n\}$ 计算得到的。证明了 $\{g_n\}$ 系统是 $L^{2}(μ)$ 的 Parseval 框架。对我们新傅里叶展开的显式计算需要对多圆盘上 Hardy 空间的子空间(与 $L^{2}(μ)$ 对偶)以及相关的 d 变量归一化 Cauchy 变换进行详细分析。我们的结果扩展了早先关于一维和二维测度 $μ$ 的工作,即 $d=1$($μ$ 奇异)和 $d=2$($μ$ 假定为切片奇异)。这里我们的重点是将结果推广到维数 $d > 2$ 的测度 $μ$ 情形。我们用显式迭代函数系统(IFS)来说明我们的结果,包括由 IFS 生成的 $d=3$ 的 Menger 海绵。

英文摘要:

For multi-variable finite measure spaces, we present in this paper a new framework for non-orthogonal $L^2$ Fourier expansions. Our results hold for probability measures $μ$ with finite support in $\mathbb{R}^d$ that satisfy a certain disintegration condition that we refer to as ``slice-singular''. In this general framework, we present explicit $L^{2}(μ)$-Fourier expansions, with Fourier exponentials having positive Fourier frequencies in each of the d coordinates. Our Fourier representations apply to every $f \in L^2(μ)$, are based on an extended Kaczmarz algorithm, and use a new recursive $μ$ Rokhlin disintegration representation. In detail, our Fourier series expansion for $f$ is in terms of the multivariate Fourier exponentials $\{e_n\}$, but the associated Fourier coefficients for $f$ are now computed from a Kaczmarz system $\{g_n\}$ in $L^{2}(μ)$ which is dual to the Fourier exponentials. The $\{g_n\}$ system is shown to be a Parseval frame for $L^{2}(μ)$. Explicit computations for our new Fourier expansions entail a detailed analysis of subspaces of the Hardy space on the polydisk, dual to $L^{2}(μ)$, and an associated d-variable Normalized Cauchy Transform. Our results extend earlier work for measures $μ$ in one and two dimensions, i.e., $d=1 (μ$ singular), and $d=2 (μ$ assumed slice-singular). Here our focus is the extension to the cases of measures $μ$ in dimensions $d >2$. Our results are illustrated with the use of explicit iterated function systems (IFSs), including the IFS generated Menger sponge for $d=3$.

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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