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Autour de Parseval


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#msg1732845 Posté le 15-03-08 à 01:39
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Bonsoir.

Voici l'énoncé d'un exercice dont je ne comprend rien!
Exprimez, e=(e(k))_k étant un élément de l^2(\mathbb{Z}), en fonction de m_0 et de \widehat{e} le spectre de la suite R^*[e].

Que faut-il faire exactement ?
Qu'est-ce qu'un spectre ?
re : Autour de Parseval#msg1732847 Posté le 15-03-08 à 02:53
Posté par Profilotto otto

Bonjour,
effectivement ce n'est pas clair.
m_0 on sait pas ce que c'est.
Le chapeau est probablement la transformée de Fourier.
R*[e] on ne sait pas trop ce que c'est.
Le spectre de x est l'ensemble des éléments u tels que x-u.1 ne soit pas inversible.
re : Autour de Parseval#msg1735372 Posté le 16-03-08 à 11:38
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Il est dit que le spectre de R^*[e] est la limite dans L^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{T}) de la suite des classes de fonctions w\to \Bigsum_{k=-N}^{N}(R^*[e])_ke^{-ikw}.
Mais je ne vois pas du tout ce que cela signifie.
re : Autour de Parseval#msg1735578 Posté le 16-03-08 à 12:14
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Sans certitude aucune :
(R^*[e])_k=\Bigsum_{l\in\mathbb{Z}}e_lh(k-2l)

Je ne vois pas d'où toute ces relations viennent!
re : Autour de Parseval#msg1735583 Posté le 16-03-08 à 12:15
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

.

Autour de Parseval
re : Autour de Parseval#msg1735591 Posté le 16-03-08 à 12:16
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

re

et h, tu ne saurais pas ce que c'est ?

autre chose : où as-tu trouvé cet exo ?

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1735630 Posté le 16-03-08 à 12:22
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

C'est les exercices que mon prof posent sur un serveur propre à notre université, il faut donc un identifiant pour se connecter!
h je ne vois pas ce qu'il vient faire ici.
re : Autour de Parseval#msg1735660 Posté le 16-03-08 à 12:33
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

En fait, je crois que ça me dit quelque chose ces notations. Est-ce que les fonctions de Haar te disent quelque chose (tu as dû peut-être du voir ça quand vous vous intéressiez à des exemples de bases hilbertiennes) ? Pour ma part, j'avais vu ce genre de choses mais je ne sais plus exactement comment ça marche, alors j'ai regardé ton poly et je suis tombé sur cette fameuse fonction h (page 6) et ça me semble bien être ces fonctions de Haar.

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1735678 Posté le 16-03-08 à 12:40
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

J'ai envoyé un message à mon prof à l'instant, j'attends sa réponse.
re : Autour de Parseval#msg1735683 Posté le 16-03-08 à 12:41
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

OK.
re : Autour de Parseval#msg1738873 Posté le 17-03-08 à 10:03
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Reprenons, il manques une partit :
Soit (h(0),...,h(M)) une suite de nombres réels (que l'on prolonge par 0 pour en faire une suite indexée par \mathbb{Z}) et :

m_0 : w\to \Bigsum_{k=0}^Mh(k)e^{ikw}

le polynôme trigonométrique correspondant (m_0 est donc la transformée de Fourier du filtre digital de réponse impulsionnelle la suite indexée par \mathbb{Z}

(...,0,...,0,...,\overb{h(0)}^0,...,\overb{h(M)}^M,0,...)

L'opération R qui à un signal d'entrée (e(k))_{k\in\mathbb{Z}} de l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) associe le signal (s(k))_{k\in\mathbb{Z}}\in l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) défini par s(k)=\Bigsum_{l}h(l-2k)e(l) pour k\in\mathbb{Z}

Vérifiez que (s(k))_{k\in\mathbb{Z}}\in l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z})
Vérifiez que R est un filtre stationnaire cad un opérateur linéaire continu de l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) dans l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) invariant par translation.
Décrire l'opération R^* adjointe de l'opération R.
re : Autour de Parseval#msg1738874 Posté le 17-03-08 à 10:03
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Je ne saisi pas ce que le prof entend par :
"que l'on prolonge par 0 pour en faire une suite indexée par \mathbb{Z}"

?
re : Autour de Parseval#msg1738889 Posté le 17-03-08 à 10:22
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ensuite j'ai :
\Bigsum_{k\in\mathbb{Z}} |s(k)|^2\le ||h||_1^2||e||_2^2

Puisque (e(k))_{k\in\mathbb{Z}} est dans l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}), on a ||e||_2^2<+\infty.
Mais je ne vois pas pourquoi ||h||_1^2<+\infty ??
re : Autour de Parseval#msg1738918 Posté le 17-03-08 à 10:53
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ensuite :
Il faut montrer que R : l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) \to l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) est une application \mathbb{C}-linéaire continue du \mathbb{C}-espace de Hilbert l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) dans lui même.

Pour la linéarité :
R[(e(k))_k+(f(k))_k]=\Bigsum_{l}h(l-2k)[e(l)+f(l)]=\Bigsum_{l}h(l-2k)e(l)+h(l-2k)f(l)=\Bigsum_{l}h(l-2k)e(l)+\Bigsum_{l}h(l-2k)f(l)=R[(e(k))_k]+R[(f(k))_k] (on peut "couper" la somme ?)
R[a(e(k))_k]=\Bigsum_{l}h(l-2k)[ae(l)]=a\Bigsum_{l}h(l-2k)[e(l)]=aR[(e(k))_k] si a est un complexe.

On a bien la linéarité.
Mais pour la continuité ?
re : Autour de Parseval#msg1739524 Posté le 17-03-08 à 18:23
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

salut

Citation :
Je ne saisi pas ce que le prof entend par :
"que l'on prolonge par 0 pour en faire une suite indexée par " \Large{\mathbb{Z}} ?


ça veut dire que l'on considère h comme une suite indicée par \Large{\mathbb{Z}} en posant \Large{h(k)=0} lorsque k est un entier relatif différent de 0,1,2 ...M.

Citation :
Mais je ne vois pas pourquoi ||h||_1^2%3C+\infty


parce que c'est une somme finie (tous les termes de ma somme sont nuls sauf un nombre fini)

Citation :
(on peut "couper" la somme ?)


oui, car les deux sommes convergent séparément.
Citation :
Mais pour la continuité ?


voir ton message de 10h22

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739541 Posté le 17-03-08 à 18:30
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Citation :
parce que c'est une somme finie (tous les termes de ma somme sont nuls sauf un nombre fini)


Je ne saisi toujours pas!
re : Autour de Parseval#msg1739553 Posté le 17-03-08 à 18:34
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

\Large{||h||_{2}^{2}=\Bigsum_{k\in \mathbb{Z}}|h(k)|^{2}=\Bigsum_{k=0}^{M}|h(k)|^{2}}

car h(k)=0 dès que k n'est pas un entier naturel compris entre 0 et M.

Mais cette dernière somme ne comporte qu'un nombre fini de termes, donc cette somme est \Large{ ||h||_{2}^{2} < +\infty}.

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739609 Posté le 17-03-08 à 18:51
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ok!
Les deux sommes convergent ?
re : Autour de Parseval#msg1739615 Posté le 17-03-08 à 18:52
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

quelles sommes ?

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739631 Posté le 17-03-08 à 18:56
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

\Bigsum_{l}h(l-2k)e(l)
et
\Bigsum_{l}h(l-2k)f(l)

?
re : Autour de Parseval#msg1739722 Posté le 17-03-08 à 19:29
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

je faisais allusion au fait que l'on "coupe" les sommes.

\Bigsum_{l}h(l-2k)e(l)+h(l-2k)f(l)=\Bigsum_{l}h(l-2k)e(l)+\Bigsum_{l}h(l-2k)f(l)
re : Autour de Parseval#msg1739730 Posté le 17-03-08 à 19:31
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

ouin car ce sont aussi des sommes finies : en effet, pour k fixé, h(l-2k)=0 si l-2k n'est pas un entier compris entre 0 et M (les entiers l tels que l-2k est un entier compris entre 0 et M sont en nombre fini).

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739738 Posté le 17-03-08 à 19:34
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Donc c'est ainsi qu'est défini h ?
On regarde :
-si 0\le l-2k\le M dans ce cas h(l-2k)\neq 0.
-sinon, h(l-2k)=0.
re : Autour de Parseval#msg1739774 Posté le 17-03-08 à 19:40
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

Citation :
Donc c'est ainsi qu'est défini h ?


voir mon message de 18h34

Sinon, pour ce que tu écris, c'est presque ça : lorsque h(l-2k) n'est pas forcément non nul lorsque l-2k est compris entre 0 et M. On sait seulement que h est nulle ailleurs.

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739787 Posté le 17-03-08 à 19:43
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Mais comment sait on qu'il y a un nombre fini de tel entiers ?
re : Autour de Parseval#msg1739796 Posté le 17-03-08 à 19:46
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

En résolvant la double inéquation : l-2k est compris entre 0 et M si et seulement si l est compris entre 2k et M+2k. À k fixé, il n'y a qu'un nombre fini de tels entiers.

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739825 Posté le 17-03-08 à 19:52
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ok.

Ce qui implique alors que les sommes \Bigsum_{l}h(l-2k)e(l) et \Bigsum_{l}h(l-2k)f(l) sont finies.
Ce sont des sommes finies donc convergentes, on regarde l'absolue convergence ?
re : Autour de Parseval#msg1739850 Posté le 17-03-08 à 20:02
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

pas besoin, elle le sont automatiquement : on somme encore un nombre fini de termes non nuls, donc c'est clairement asbolument convergent

Kaiser.
re : Autour de Parseval#msg1739861 Posté le 17-03-08 à 20:08
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Je n'arrive pas à le voir directement kaiser!
Il faut étudier :
\Bigsum_{l\in\mathbb{Z}}|h(l-2k)||e(l)| ??
re : Autour de Parseval#msg1739943 Posté le 17-03-08 à 20:40
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

oui (ensuite, c'est le même argument : dans la somme, les seuls termes qui sont non nuls sont des termes d'ordre l avec l-2k entre 0 et M et de tels entiers sont en nombre fini).

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739956 Posté le 17-03-08 à 20:47
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ok!
Par contre j'ai obtenu \Bigsum_{k\in\mathbb{Z}}%20|s(k)|^2\le%20||h||_1^2||e||_2^2 en utilisant Cauchy-Schwarz, Fubini-Tonelli et l'invariance par translation de la mesure de décompte.

C'est bien ||h||_1^2 et non ||h||_2^2 ?
re : Autour de Parseval#msg1739967 Posté le 17-03-08 à 20:52
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

Tout est OK.

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1739978 Posté le 17-03-08 à 20:57
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Pour montrer que ||h||_1^2<\infty on regarde :
\Bigsum_{k\in\mathbb{Z}} |h(k)|=\Bigsum_{k=0}^M |h(k)|

Il y a un nombre fini de termes dans la somme, d'où le résultat.

Ce qui implique que \Bigsum_{k\in\mathbb{Z}}%20|s(k)|^2<\infty et donc que ||s||_2^2<\infty et donc que s\in l_{\mathbb{C}}^2(\mathbb{Z})
re : Autour de Parseval#msg1740004 Posté le 17-03-08 à 21:14
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

oui
re : Autour de Parseval#msg1740014 Posté le 17-03-08 à 21:21
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ensuite, pour R on a la linéarité mais en ce qui concerne la continuité, je ne vois pas comment procéder ?
re : Autour de Parseval#msg1740024 Posté le 17-03-08 à 21:25
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

comme précisé plus haut, regarde ton message de 10h22 :

R est une application linéaire de \Large{\mathcal{l}^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}}) dans \Large{\mathcal{l}^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}}) et tu as montré que tout e, \Large{||R(e)||_{2}\le ||h||_1||e||_2}
donc ...

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1740042 Posté le 17-03-08 à 21:29
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Il existe une constante C=||h||_1>0 telle que ||R(e)||_2\le C||e||_2 donc R est continue de norme au plus C ?
re : Autour de Parseval#msg1740053 Posté le 17-03-08 à 21:32
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

toutafé ! Sauf qu'ici, h peut être nulle, donc C aussi (mais bon, on n'est pas obligé d'imposer la constante nulle pour avoir la continuité).

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1740060 Posté le 17-03-08 à 21:35
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ah donc C\ge 0 c'est bon aussi ?
re : Autour de Parseval#msg1740061 Posté le 17-03-08 à 21:35
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

oui
re : Autour de Parseval#msg1740069 Posté le 17-03-08 à 21:38
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Ok.
Qu'entend-t-on par invariant par translation ?
re : Autour de Parseval#msg1740096 Posté le 17-03-08 à 21:47
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

Je pense que ça veut dire ça :

La translation est l'opération linéaire qui à une suite \Large{(e(l))_{l\in \mathbb{Z}}} associe la suite \Large{(f(l))_{l\in \mathbb{Z}}} telle que pour tout entier l, \Large{f_l=e_{l-1}}. Notons \Large{\tau} cette opération de translation, alors il faut montrer que pour tout suite e, on a :

\Large{R(\tau(e))=R(e)}

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1740104 Posté le 17-03-08 à 21:50
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

kaiser, je viens de voir dans le cours quelque chose qui s'y rapproche :


peux tu y jeter un œil?
re : Autour de Parseval#msg1740105 Posté le 17-03-08 à 21:50
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Page 61
re : Autour de Parseval#msg1740109 Posté le 17-03-08 à 21:50
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Quand il dit :
"L'importance de cette opération tient surtout ..."
re : Autour de Parseval#msg1740131 Posté le 17-03-08 à 21:57
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

OK, je me suis trompé : en fait, la terminologie est un peu malheureuse mais on devrait plutôt dire que r commute avec les translations.

Avec les notations de mon message précédent, l'invariance par translation signifie plutôt :

\Large{R(\tau^{k_0}(e))=\tau^{k_0}(R(e))} pour tout entier \Large{k_0} : on se rend compte rapidement qu'il suffit de le montrer pour \Large{k_0=1}, c'est-à-dire : \Large{R(\tau(e))=\tau(R(e))}

Kaiser
P.S : je dois m'absenter pendant un peu plus d'une demi-heure. Je reviendrai ensuite, si tu es encore là.
re : Autour de Parseval#msg1740145 Posté le 17-03-08 à 22:03
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Je serais ici, à toute!
re : Autour de Parseval#msg1740169 Posté le 17-03-08 à 22:18
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

peux tu m'expliquer l'équivalence avec le cours stp je ne la vois pas ?
re : Autour de Parseval#msg1740236 Posté le 17-03-08 à 22:48
Posté par Profilkaiser kaiser Moderateur

c'est-à-dire ?

Kaiser
re : Autour de Parseval#msg1740272 Posté le 17-03-08 à 22:57
Posté par ProfilH_aldnoer H_aldnoer

Dans le cours on prend \mathcal{L} : l^1_{K}(\mathbb{Z}) \to l^1_{K}(\mathbb{Z}) \\ s\to h \star s avec h=\mathcal{L}[e_0] et e_0=(\delta_{0,k})_{k\in\mathbb{Z}}.

Ici c'est R qui semble jouer ce rôle sauf que l'on travail sur l^2_{\mathbb{C}}(\mathbb{Z}) ?

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