ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
LƯƠNG DUY TIẾU
SỞ WAVELET
TRONG KHÔNG GIAN L2(R)
LUẬN VĂN THẠC TOÁN HỌC
Chuyên ngành: TOÁN ỨNG DỤNG
SỐ: 60.46.36
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Tiến Ngoạn
. .
Công trình được hoàn thành tại
Trường Đại học Khoa Học-Đại học Thái Nguyên
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Tiến Ngoạn
Phn bin 1:.......................................................
....................................................................
Phn bin 2:.......................................................
....................................................................
Luận văn sẽ được bảo v trước hội đồng chấm luận văn tại:
Trường Đại học Khoa Học-Đại học Thái Nguyên
thể tìm hiểu tại Thư viện Trường Đại học Khoa Học
hoặc Trung tâm Học Liệu Đại học Thái Nguyên
. .
1
Mục lục
Mở đầu .............................. 2
Chương 1. SỞ TRỰC CHUẨN TRONG KHÔNG
GIAN L2(R)5
1.1 Không gian L2(R)...................... 5
1.1.1. Các khái niệm bản . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1.2. Biến đổi Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Khái niệm sở wavelet trong không gian L2(R)..... 8
1.2.1. Đnhnghĩa ..................... 8
1.2.2. Định Balian-Low . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.3. Cácvíd ...................... 13
Chương 2. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP Y DỰNG
SỞ SÓNG NHỎ TRONG KHÔNG GIAN L2(R)17
2.1 y dựng phép chiếu trơn . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1. Phép chiếu trong I= [0,+)........... 18
2.1.2. Phép chiếu trên đoạn I= [α, β].......... 20
2.2 Dùng các hàm sin và cosin . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.1. Trường hợp I=[0, 1]............... 27
2.2.2. Trường hợp I=[α,β]............... 30
2.2.3. sở trực chuẩn trong L2(R)........... 31
Kết luận ............................. 41
Tài liệu tham khảo ....................... 42
. .
2
Mở đầu
Trong những năm gần đây nhiều vấn đề v khoa học, công nghệ thông
tin, truyền thông và các ngành kỹ thuật khác phát triển mạnh mẽ. Lợi
ích của xử số trong việc truyền các tín hiệu ngày càng được khẳng
định ràng. cũng được ứng dụng nhiều dạng khác nhau với những
hiệu quả đặc biệt trong các ngành khoa học chứ không phải chỉ một
môn học. Với mức độ phát triển ngày càng cao v bản, v phương
pháp và khả năng ứng dụng đã lôi cuốn được nhiều kỹ sư, các nhà
toán học cũng như các nhà vật quan tâm nghiên cứu.
Khái niệm wavelet đã được đưa vào từ những năm 70 của thế kỷ
trước và ngày càng nhiều ứng dụng trong khoa học, truyền thông,
công nghệ thông tin và các ngành kỹ thuật khác. Việc nghiên cứu khái
niệm sở wavelet trên đường thẳng ý nghĩa quan trọng trong
thuyết và ứng dụng thực tế.
Những hệ cổ điển của các sở trực chuẩn trong không gian L2([0,1))
bao gồm các hàm mũ e2πimx :mZvà tập hợp các hàm lượng giác
thích hợp (xem Định 2.2.1 bên dưới). hình của những sở y
trong không gian L2([α, β)),−∞ < α < β < +, sẽ được bằng phép
tịnh tiến và phép co giãn thích hợp của các hàm số trên. Để tìm ra được
sở trực chuẩn trong không gian L2(R)chúng ta thể xét R hợp
của các nửa khoảng liên tiếp sau:
[αj, αj+1), j Z,−∞ < ... < αj< αj+1 < ... < +,
và xem xét từng sở trên cho mỗi một không gian L2([αj, αj+1)), mở
rộng những phần tử của sở bởi các hàm đặc trưng của [αj, αj+1)và
sau đó lấy tổng của các hàm được. sở trực chuẩn y, tuy nhiên
tạo ra "hiệu ứng cạnh không mong muốn" tại điểm cuối αjkhi chúng
ta cố gắng biểu diễn một hàm theo sở đó.
. .
3
Để khắc phục tình trạng đó, chúng ta cần xét đến các hàm trơn,
những hàm y thay thế cho hàm đặc trưng của [αj, αj+1)với jZ.
Trong trường hợp sự phân chia đơn giản
R=[
nN
[n, n + 1)
thì chúng ta nghiên cứu hệ dạng:
gm.n(x) = e2πimxg(xn) : m, n Z.
Đối với mỗi hệ của loại y (thường được gọi sở Gabor), để trở
thành một sở trực chuẩn trong không gian L2(R)thì gkhông được
"quá trơn" hoặc giá kích thước nhỏ (very localized).
Điều y được trình y ràng trong phần 1.2.2 bởi Định Balian-
Low. Tuy nhiên nếu các sở thích hợp gồm các hàm sin và cosin được
sử dụng, thì sẽ nhiều tập hợp của hàm gtrơn một cách tuỳ ý và "very
localized", thể được sử dụng để được những sở trực chuẩn trong
không gian L2(R).
Điều y sẽ được thực hiện trong phần 2.1, phần chúng ta sẽ trình
y thuyết v phép chiếu trơn, được giới thiệu bởi Coifman và Meyer.
thuyết y cho phép chúng ta "liên kết" những sở thích hợp với
khoảng [αj, αj+1). Một loạt các dụ của việc y dựng y đã được đưa
ra, nhưng phần lớn những dụ liên quan đến mục đích của chúng ta
những dụ tạo ra wavelet trực chuẩn ψL2(R)như:
ψi,k(x) = 2j
2ψ(2jxk), j, k Z
sở
trực
chuẩn
trong
không
gian
L2(R).
Tương
tự
như
vậy,
trong
phần
2.2
chúng
ta
sẽ
y
dựng
nên
wavelet
Lemanrié
và
Meyer.
Ngoài
phần
Mở
đầu,
phần
Kết
luận,
luận
văn
gồm
2
chương.
Chương
1
sở
trực
chuẩn
trong
không
gian
L2(R)
Trong
chương
y
trình
y
các
khái
niệm
bản
v
không
gian
L2(R),
biến
đổi
Fourier
trong
không
gian
L2(R),
khái
niệm
sở
sóng
nhỏ
trong
không
gian
L2(R)
bao
gồm
định
nghĩa,
Định
Balian-Low
và
các
dụ.
. .