200 likes | 304 Views
SVOJSTVA KONVERGENCIJE I REGULARNOSTI WAVELET FILTARSKIH SLOGOVA. Kristian Hengster Movrić 27.1.2009. FUNKCIJSKI PROSTORI. Funkcije možemo predstaviti kao vektore Vektorski prostori funkcija su beskonačnodimenzionalni (Pr. Fourierov red)
E N D
SVOJSTVA KONVERGENCIJE I REGULARNOSTI WAVELET FILTARSKIH SLOGOVA Kristian Hengster Movrić 27.1.2009.
FUNKCIJSKI PROSTORI • Funkcije možemo predstaviti kao vektore • Vektorski prostori funkcija su beskonačnodimenzionalni (Pr. Fourierov red) • Grana matematike koja izučava takve prostore je funkcionalna analiza • Posebno bitni - Hilbertovi prostoridefiniran skalarni produkt vektora • Primjena: razalaganje funkcija po skupovima funkcijakompresija informacije • Radimo sa prostorom -Hilbertov prostor
MULTIREZOLUCIJSKA ANALIZA • Niz prostora Vj u sukcesivne aproksimacije neke funkcije f; • Najbolja aproksimacija f u Vj je ortogonalna projekcija na Vj (Riesz). • Ideja: razviti razliku između dviju sukcesivnih aproksimacija po wavelet bazi:
Waveleti u sumi razapinju ortogonalni komplement od Vj: indukcijom • Također mora postojati ortonormalna baza od V0: i takva da vrijedi: • Uz neke uvjete na niz prostora Vjstvarno postoji ortonormalna baza:
Ako je tome tako zbog ortonormalnosti baze i svojstava ortogonalnog komplementa W0 imamo: Što daje: , i • U vremenskoj i frekvencijskoj domeni: uz • Iz toga slijedi nužni uvjet na filtar:
Također za f iz W0 nalazimo : , uz • relaciju u frekvencijskoj domeni: uz .
Može se pokazati da je sljedeća funkcija tražena ortonormalna baza za W0: • U vremenskoj domeni: • Uz dodatan stupaj slobode može se pisati: • Funkcije skale zadovoljava uz i postoji ortonormalna wavelet baza.
REGULARNOST WAVELETA • Regularnost poništavanje polinoma, frekvencijska lokalizacija, konvergencija algoritma. • Definiramo klasu funkcija : tada za • Imamo sljedeće implikacije: • Prema tome vrijedi faktorizacija:
REALIZACIJA FILTARSKIM SLOGOM • Multirezolucijska analizafiltarski slog • Ako ponovimo već spomenute relacije imamo: Koeficijent razlaganja: • No imamo i: Te koeficijent:
Uvođenjem jednostavnije notacije pišemo: aproksimacija i greška reda j • Vrijede rekurzivne relacije: • A rekonstrukcija se postiže obrnutom rekurzijom: (FS s PR)
WAVELETI S KONAČNOM DOMENOM • Prethodne sume- beskonačno pribrojnika sukladno s IIR filtrima, poželjno FIR filtri. • odabir konačne domenefunkcije skale: • Samo konačno mnogo koeficijenata različito od 0. • Spektar filtra je trigonometrijski polinom.
NUŽNI I DOVOLJNI UVJETI NA NP FILTAR • Većina uvjeta (nužnih)-preuzeta od prije. • Novost: sada radimo s polinomom: • Gdje je polinom po ortonormalnost određena regularnost
Moguće je dobiti egzistenciju i uvjete na sam taj polinom, a ne samo na njegov modul. • To su još uvijek nužni uvjeti moguće je da takav filtar u filtarskom slogu ne daje ortonormalnu bazu funkcija s konačnom domenom. • Dovoljni uvjeti (relacija u frekvencijskom području): • Uz Eksponencijalno ograničeno, kvg u i ima konačnu domenu Indukcijom: i
NUŽNI I DOVOLJNI UVJETI (JOŠ JEDNOM)-Cohenovi uvjeti- • Koncizan izražaj dovoljnih uvjeta (Cohen 1990.) • Spektri filtara su 2π periodični promatramo interval: . • Dovoljni uvjeti da realizirana funkcija skale bude u , konačne domene te da tvori ortonormalnu bazu su: na podintervalima: • Zabranjeno područje za nultočke, osnovni podinterval:
OCJENE REGULARNOSTI • Sve metode polaze od : odnosno: uz Što daje: • donekle ograničeno za -regularnost osigurana prvim faktorom. • Vrijedi:
Prva procjena promatra jedan faktor: • Ipak nešto točniju ocjenu daje procjena konačnog produkta faktora: • Tada uz: dobivamo: i
ZAKLJUČAK • Ortogonalne projekcijemultirezolucijska analiza • Imamo multirezolucijsku analizubeskonačni slog filtara • Konačna domena funkcije skale beskonačni slog FIR filtara • FIR filtarmultirezolucijska analiza?? (obrat problema) • Nužni i dovoljni uvjeti konvergencijeCohenovi uvjeti • Ocjena regularnosti
LITERATURA [1] I. Daubechies, Ten Lectures on Wavelets, Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia, Pennsylvania, 1992. [2] M. Pollicott, H. Weiss, How Smooth Is Your Wavelet? Wavelet Regularity Via Thermodynamic Formalism. (internet)