Sobre la compacidad en frecuencia y tiempo de la base de Slepian de orden cero para aplicaciones de ingeniería
Autores: Sun, Zuwen; Baddour, Natalie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sobre la compacidad en frecuencia y tiempo de la base de Slepian de orden cero para aplicaciones de ingeniería
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Ondas
Base slepian
Concentraciones tiempo-frecuencia
Concentrado de forma óptima
Compacidad tiempo-frecuencia
Definiendo productos tiempo-frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Las concentraciones de tiempo y frecuencia de las formas de onda son a menudo de interés en aplicaciones de ingeniería. La base Slepian de orden cero es un vector limitado por índices (finito) que se sabe que está óptimamente concentrado en el dominio de frecuencia. Este artículo propone un método para mapear la base Slepian limitada por índices a un vector de tiempo discreto, obteniendo así una base Slepian de tiempo limitado y discreto que está óptimamente concentrada en frecuencia. El principal resultado de esta nota es demostrar que la base Slepian (de tiempo discreto) logra una compacidad mínima de ancho de banda en ciertas condiciones. Distinguimos entre el tiempo/ancho de banda característico (efectivo) de los Slepians y su tiempo/ancho de banda definitorio (los parámetros de tiempo y ancho de banda utilizados para generar la base Slepian). Utilizando dos definiciones diferentes de tiempo efectivo y ancho de banda de una señal, mostramos que cuando el producto de tiempo-ancho de banda definitorio de la base Slepian aumenta, su producto de tiempo-ancho de banda efectivo tiende a un valor mínimo. Esto implica que no solo las bases Slepian de orden cero se sabe que son vectores de base óptimamente limitados en tiempo y concentrados en banda, sino que también a medida que aumentan sus productos de tiempo-ancho de banda definitorios, sus propiedades efectivas de tiempo-ancho de banda se acercan a la compacidad mínima conocida permitida por el principio de incertidumbre. También se extraen conclusiones sobre los parámetros de tiempo-ancho de banda definitorios más pequeños para alcanzar la compacidad mínima posible. Estas conclusiones ofrecen orientación para aplicaciones donde el producto de tiempo-ancho de banda puede seleccionarse libremente y, por lo tanto, puede seleccionarse para lograr una compacidad mínima.
Descripción
Las concentraciones de tiempo y frecuencia de las formas de onda son a menudo de interés en aplicaciones de ingeniería. La base Slepian de orden cero es un vector limitado por índices (finito) que se sabe que está óptimamente concentrado en el dominio de frecuencia. Este artículo propone un método para mapear la base Slepian limitada por índices a un vector de tiempo discreto, obteniendo así una base Slepian de tiempo limitado y discreto que está óptimamente concentrada en frecuencia. El principal resultado de esta nota es demostrar que la base Slepian (de tiempo discreto) logra una compacidad mínima de ancho de banda en ciertas condiciones. Distinguimos entre el tiempo/ancho de banda característico (efectivo) de los Slepians y su tiempo/ancho de banda definitorio (los parámetros de tiempo y ancho de banda utilizados para generar la base Slepian). Utilizando dos definiciones diferentes de tiempo efectivo y ancho de banda de una señal, mostramos que cuando el producto de tiempo-ancho de banda definitorio de la base Slepian aumenta, su producto de tiempo-ancho de banda efectivo tiende a un valor mínimo. Esto implica que no solo las bases Slepian de orden cero se sabe que son vectores de base óptimamente limitados en tiempo y concentrados en banda, sino que también a medida que aumentan sus productos de tiempo-ancho de banda definitorios, sus propiedades efectivas de tiempo-ancho de banda se acercan a la compacidad mínima conocida permitida por el principio de incertidumbre. También se extraen conclusiones sobre los parámetros de tiempo-ancho de banda definitorios más pequeños para alcanzar la compacidad mínima posible. Estas conclusiones ofrecen orientación para aplicaciones donde el producto de tiempo-ancho de banda puede seleccionarse libremente y, por lo tanto, puede seleccionarse para lograr una compacidad mínima.