Jökull


Jökull - 01.12.1973, Síða 45

Jökull - 01.12.1973, Síða 45
assume that v(x, h) is band-limited and that its Fourier transform satisfies the condition V(k, h) = 0 for |k| > kc (39) Mathematically, this is equivalent to multiply- ing equations (37) and (38) with a cutoff func- tion C(k, k0) = ( 1 !k! ^ k° (40) V °’ l 0 |k| > k0 v y resulting in a band-limited restriction of U(k) Ub(k) = U(k)C(k,k0) = (41) 2exp(|h|k)V(k, h)C(k, k0) The expression on the right of (41) can now be Fourier inverted by expanding the expon- ential factor in series in k and inverting term by term. The result is (see Snow, 1923 and Bodvarsson, 1971, 1973) tion analogous to the matrix operation B in equation (33). Moreover, ub(x) given by equa- tion (42) is a generalized solution in the sense of (23) of the overnegated and, therefore, under- determined problem resulting from the band- limited restriction of equation (34) expressed in its transformed version by equation (41). This becomes clear by observing that the Fourier-components of a given function be- longing to non-overlapping frequency bands are orthogonal (Papoulis, 1966). Hence, the splitt- ing of u(x) into two components u(x) = ub(x) + uh(x) (43) where ub(x) is the same band-limited restriction as above, and uh(x) contains only components with |k| > k0, leads to the following relation for the U-norms lul2 = !ubl2+luhl2 (44) ub(x): 42<- n = 0 i)" h2n 2h r —— D2n vb (x, h)---------j (2n)! 7T J yb(x'’ h)dx' h2 + (x - x')2 (42) where vb(x, h) is the band-limited restriction of v(x, h) to the frequency band |k| íj kQ and D ls the derivative with respect to x. Since the derivatives of a bounded band-limited function are bounded (Arsac, 1966) the infinite series on the right of (42) will converge for all bounded vb(x> h). The solution is well defined. The infinite series in (42) is a clear indica- tion of the improperly posed character of equa- tton (34). From the numerical point of view, series of this type are extremely unpleasant to handle, in particular, when v(x, h) is of experi- Hiental origin. In practice, as a matter of course, °nly a finite number of terms can be handled. The band-limiting approximation restricting v(x> h) to vb(x, h) has the consequence that mformation is lost and equation (34) for u(x) becomes underdetermined in much the same sense as equation (8) when m < n. Only the restriction ub(x) of u(x) can be obtained by (42). The band-limiting approximation obtain- ed by multiplying equation (38) by C(k, k0), arid resulting in equation (41), is an overnega- The band-limiting multiplication operator C(k, k0) has a null-space composed only of the function uh(x). Hence, equadon (44) can be interpreted in the same sense as the vector- norm equation (14) above. This indicates the analogy between ub(x) given by (42) and x0 given by (23). It is of interst to note that according to the sampling theorem (Arsac, 1966), a band-limited function with a maximum frequency k0 is com- pletely determined by its values at equidistant points with the spacing 7r/k0. Hence, a periodic band-limited function is completely determined by a finite number of equidistant values.We have above assumed that u(x) is of bounded support, that is, u(x) = 0 for x outside a finite interval (0, L). If h « L then for the present purpose we may extend u(x) outside (0, L) to a periodic function with a period L. The same applies to v(x, h). Both functions u(x) and v(x, h) are then totally determined by n = Lk0/7r equi- distant values. As a consequence the sampling theorem and the use of correct interpolation functions (Arsac, 1966) allow us in principle to JÖKULL 23. ÁR 43
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.