Перейти к содержанию
    

Почему не работает теоремма Котельникова при F = 1/2Fs

Нет никакого НЕ БОЛЬШЕ в оригинальной формулировке:

"состоящая из частот от 0 до f1".

Это можно понимать кому как угодно - и как строго меньше и как "меньше или равно". Автор не заморачивался этой двусмысленностью

Есть конечно. Без указания исключения всегда считается "включительно". То есть здесь автор неявно (то бишь без букав), но указал, что от 0 до f1 включительно.

 

Вообще, это всё такая ерунда по сравнению с тем, что сигнал в теореме бесконечен во времени. И это значительно больший логический отрыв от реальности. ...

Де-Жа-Вю....

 

Мне тоже не нравится такое непродуманное перенесение математических абстракций на реальные сигналы. Ну и раз пошла такая пьянка, то цепляться надо по полной. И за нестрогую формулировку, которую перепечатывают где попало даже не задумываясь. Если б Котельников понимал различия математики и реальных сигналов, то во второй и третьей теореме чётко бы описал это. Они уже касаются не абстрактной математики, а реальных сигналов.

Халтурщик.

 

Почему cos(Fd/2) можно представить рядом котельникова и восстановить его по к-там ряда, а все что отличается от cos(Fd/2) по фазе - нет?

Теорема в оригинальной формулировке содержит баг. Достаточно?

 

Чисто синус как и дельта функция его спектра - это фантом. Как минимум он ограничен во времени и тогда спектр его синк.

Не фантом. Возьмите дискретную последовательность чисел, множества и прочую фигню. Там есть обыкновенное число, являющееся спектром синуса. Одно число. Даже наверное спект = множество, в частном случае содержащее одно число. (нулевой ширины или еденичной, как душе угодно)

ЦОС тоже оперирует с дискретными числами. Так что в ЦОС частично те же правила, и это не фантомы.

Изменено пользователем GetSmart

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Цитата(thermit @ Oct 5 2010, 09:41) *

Почему cos(Fd/2) можно представить рядом котельникова и восстановить его по к-там ряда, а все что отличается от cos(Fd/2) по фазе - нет?

 

Теорема в оригинальной формулировке содержит баг. Достаточно?

 

Может и содержит. Однако, вопрос был не о баге в формулировке теоремы.

 

зы

 

В выше обозначенном документе есть как оригинальная формулировка, так и оригинальное доказательство.

Если гармоники граничных частот интервала не попадают под действие теоремы - этот факт должен выплыть в процессе доказательства.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не мешайте людям развлекаться... в мире абстрактных заблуждений.

 

Разжевывать, что синусоиду нельзя восстановить никакими методами или теоремами по двум точным отсчетам на период, людям, которые это сразу не видят, уж очень скучно. :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Oldring:

Разжевывать, что синусоиду нельзя восстановить никакими методами или теоремами по двум точным отсчетам на период, людям, которые это сразу не видят, уж очень скучно.

 

Гы. А вдруг можно? Ведь многие надеяцца, верят... Попутно вспоминая нехорошими словами старика Котельникова.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Разжевывать, что синусоиду нельзя восстановить никакими методами или теоремами по двум точным отсчетам на период, людям, которые это сразу не видят, уж очень скучно. :)

Oldring, этот вопрос будет всегда возникать у новых поколений студентов и не только. Обсуждение его хотя и скучно, возможно, но не бесполезно.

Скажите лучше пожалуйста, в каком месте приложенного варианта доказательства теоремы присутствует неточность. Неужели в допущении при переходе от интегралов к рядам Фурье?

Спасибо.

kotelnikov.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гы. А вдруг можно? Ведь многие надеяцца, верят... Попутно вспоминая нехорошими словами старика Котельникова.

 

Эти "многие" могут попытаться задействовать для начала собственные мозги. Взять в руку карандаш, бумажку, сесть и спокойно подумать, как выглядят два отсчета на период и нет ли синусоид с разными амплитудами и фазами, которые по этим отсчетам неотличимы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

тау:

Неужели в допущении при переходе от интегралов к рядам Фурье?

 

Почти. В формулировке традиционно присутствует замкнутый интервал. [-omega omega].

В пункте 1 доказательства функция G определяется на интервале [-2*omega 2*omega] волшебным образом исключая точки +-omega. Сплошные неточности.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Oldring, этот вопрос будет всегда возникать у новых поколений студентов и не только. Обсуждение его хотя и скучно, возможно, но не бесполезно.

Скажите лучше пожалуйста, в каком месте приложенного варианта доказательства теоремы присутствует неточность. Неужели в допущении при переходе от интегралов к рядам Фурье?

 

Знаете, если уж на то пошло, мне интереснее оригинальная работа Котельникова, а не краткие изложения современных авторов: http://ufn.ru/ufn06/ufn06_7/Russian/r067f.pdf

 

Читаем начало доказательства Теоремы I:

 

Любая функция F(t), удовлетворяющая условиям Дирихле, и интегрируемая в пределах от минус бесконечности до плюс бесконечности, что всегда в электротехнике имеет место, может быть представлена интегралом Фурье

 

Останавливаемся и задумываемся над выделенной мною фразой. Интегрируем ли чистый синус в указанных пределах? Нет, не интегринуем. Существует ли его преобразование Фурье? В классическом анализе не существует, существует только в аппарате обобщенных функций, который во времена написания Котельниковым этой статьи ещё только зарождался. Поэтому чистые гармоники очевидно не попадают под условия теоремы Котельникова, а в противном случае нет никакой разницы, строгое там неравенство или нет, потому что для образа ПФ если за пределами отрезка должен быть строгий ноль - то и на границе отрезка будет ноль ввиду непрерывности ПФ "хороших" сигналов.

 

Кстати, помарка в этом доказательстве у Котельникова всё-таки есть, так как он пишет про "интегрируемость", подразумевая "абсолютно интегрируемость".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Давайте по-порядку. Разберемся сначала с носителем дельты, потом можно будет переходить к ПФ.

 

Я утверждаю, что носитель дельта-функции есть множество из одной точки {0}. По определению этого понятия, "допускать" тут ничего не нужно.

Дельта имеет точечный носитель, согласно определению носителя обобщенной функции. Согласно этому определению носителем является и точка 0 для функции х^2.

Но "носитель дельта-функции есть множество из одной точки" неверно. Из этого утверждения вытекает, что дельта =0 везде кроме точки x=0.

Если под фразой "носитель дельта-функции есть множество из одной точки" Вы понимаете что-то другое, то поясните.

 

Идеальный ФНЧ на частоте fs/2 имеет разрыв. Поэтому на частоте fs/2 к-т передачи идеального фнч не определен, он может принять любое значение от 0 до 1 в зависимости от фазы гармоники на частоте fs/2.

ПФ симметричного относительно 0 синка в точках +-Fs/2 берется на бумаге и равно 1/2.

 

Котельников в этом споре неправ. Дело не в том, что входит или выходит за диапазон +-F. Дело в том, что частоты +F и -F уже "сливаются" вместе в одну. И уже это для сигнала недопустимо.

Я выше уже приводил пример восстановления рядом Котельникова функции с произвольными значениями спектра в точках +-Fs/2.

 

 

Короче, будь то синус, реальный сигнал, спектр сигнала/синуса (не важно какой ширины), ширина дельта функции, и прочее, всё это не имеет вообще никакого значения к вопросу о строгости определения.

Действительно не имеет.

Значение имеет только то, что примерами с синусом и косинусом Fs/2 опровергнуть равенство в теореме нельзя.

 

 

 

Вообще, это всё такая ерунда по сравнению с тем, что сигнал в теореме бесконечен во времени. И это значительно больший логический отрыв от реальности.

Ну, считайте, что мгновенные значения (отсчеты, а не сама функция) во все прошлые времена и после окончания наблюдения реального сигнала равны нулю. А почему бы и нет?

 

 

Блин. Ну дык кто-нить может ответить на 1 частный вопрос:

 

Почему cos(Fd/2) можно представить рядом котельникова и восстановить его по к-там ряда, а все что отличается от cos(Fd/2) по фазе - нет?

Не удовлетворяет этот cos условиям теоремы, если Fd - частота дискретизации.

 

 

 

Есть конечно. Без указания исключения всегда считается "включительно". То есть здесь автор неявно (то бишь без букав), но указал, что от 0 до f1 включительно.

В доказательстве Шеннона есть и в явном виде.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

729:

Не удовлетворяет этот cos условиям теоремы, если Fd - частота дискретизации.

 

 

Какому именно условию теоремы не удовлетворяет cos(Fd/2) или sin(Fd/2)?

 

Повторюсь, что "неудовлетворительный cos(Fd/2)" легко представляется рядом котельникова, равно как и легко восстанавливается по его к-там.Чего нельзя сказать про sin(Fd/2)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Поэтому чистые гармоники очевидно не попадают под условия теоремы Котельникова, а в противном случае нет никакой разницы, строгое там неравенство или нет, потому что для образа ПФ если за пределами отрезка должен быть строгий ноль - то и на границе отрезка будет ноль ввиду непрерывности ПФ "хороших" сигналов.

Интересно, а вот exp^(-x) в бесконечных пределах "хороший" сигнал или не очень?

 

И еще давно хотел Вас спросить - Вы выше в этой ветке как-то упоминули, что спектр - это последовательность коэффициентов разложения функций по базису (очевидно, имелось в виде сепарабельное пространство). А что представляет собой спектр в несепарабельном и пусть для определенности гильбертовом пространстве с, очевидно, несчетным базисом?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Дельта имеет точечный носитель, согласно определению носителя обобщенной функции. Согласно этому определению носителем является и точка 0 для функции х^2.

Но "носитель дельта-функции есть множество из одной точки" неверно. Из этого утверждения вытекает, что дельта =0 везде кроме точки x=0.

Если под фразой "носитель дельта-функции есть множество из одной точки" Вы понимаете что-то другое, то поясните.

 

Нет, неверно. Для x^2 носителем является R, если мы работаем в R, или же C, если в С.

 

Согласно определению во Владимирове, носителем обобщенной функции является дополнение нулевого множества обобщенной функции. А нулевое множество - это максимальное открытое множество, на всех пробных функциях которого обобщенная функция (которая есть линейный непрерывный функционал на пробных функциях) обращается в нуль.

 

Докажем, что носитель обобщенной функции (пусть мы её рассматриваем на Q, включающем x=0) есть {0}. По определению дельты, дельта - это функционал, значение которого равно знечению пробной функции при x=0. Очевидно, что Q не есть нулевое множество дельты, так как дельта не нулевая функция и несложно построить тестовые функции на Q, значение которых при x=0 отлично от нуля. Рассмотрим множество Z=Q-{0}. Это множество открытое. Рассмотрим произвольную тестовую функцию на Q с носителем внутри Z. У этой тестовой функции значение в нуле равно нулю, так как x=0 не принадлежит её носителю. Поэтому значение дельтры на этой тестовой функции равно нулю. А так как дельта равна нулю на любой такой тестовой функции - следовательно, Z является подмножеством нулевого множества дельты.

 

Предположим, теперь, что Z отлично от нулевого множества дельты. Так как оно должно быть нулевым подмножеством дельты - должна существовать хотя бы одна точка y, входящая в нулевое подмножество дельты, но не входящая в Z. Но нулевое множество дельты есть подмножество Q, поэтому y должно принадлежать Q-Z={0}. Но это - конечное множество мощности 1, и мы знаем, что 0 не принадлежит нулевому множеству дельты. Поэтому такого y не существует, и Z есть нулевое множество дельты, а, повторюсь, по определению, носитель дельты есть Q-Z={0}.

 

Я достаточно подробно и формально изложил доказательство?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Какому именно условию теоремы не удовлетворяет cos(Fd/2) или sin(Fd/2)?

 

Повторюсь, что "неудовлетворительный cos(Fd/2)" легко представляется рядом котельникова, равно как и легко восстанавливается по его к-там.Чего нельзя сказать про sin(Fd/2)

Условию равенства нулю спектра за пределами интервала [-Fd,Fd].

 

 

Нет, неверно. Для x^2 носителем является R, если мы работаем в R, или же C, если в С.

То есть, точка 0 во множество, именуемое носителем, для функции x^2 не входит?

 

Редактирование - "именуемое носителем" заменяю на "именуемое носителем по определению носителя обобщенной функции, данное Владимировым". Прошу прощения за неточность формулировки.

 

Я достаточно подробно и формально изложил доказательство?

Я только не понял зачем Вы мне его привели. Я же согласился с Вами, что дельта имеет точечный носитель по определению носителя обобщенной функции, данным Владимировым.

Изменено пользователем 729

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

729:

Условию равенства нулю спектра за пределами интервала [-Fd,Fd].

 

Т е для косинуса и синуса это условие не выполняется? Если так, почему для косинуса с половиной частоты дискретизации теорема работает, а для синуса - нет?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Интересно, а вот exp^(-x) в бесконечных пределах "хороший" сигнал или не очень?

 

Отвратительный. Экспонента - она даже не медленного роста. :laughing:

 

И еще давно хотел Вас спросить - Вы выше в этой ветке как-то упоминули, что спектр - это последовательность коэффициентов разложения функций по базису (очевидно, имелось в виде сепарабельное пространство). А что представляет собой спектр в несепарабельном и пусть для определенности гильбертовом пространстве с, очевидно, несчетным базисом?

 

Вообще-то это не я "упомянул" про разложение по базису.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...