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局部紧的Abel群上的平移框架和框架谱集

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买买提艾力·喀迪尔, 阿里米热·阿布拉, 范琼. 局部紧的Abel群上的平移框架和框架谱集[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2021, 46(10): 26-29. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.10.005
引用本文: 买买提艾力·喀迪尔, 阿里米热·阿布拉, 范琼. 局部紧的Abel群上的平移框架和框架谱集[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2021, 46(10): 26-29. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.10.005
Mamateli Kadir, Almire Abula, FAN Qiong. Translation Frames and Frame Spectral Sets on Locally Compact Abel Groups[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2021, 46(10): 26-29. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.10.005
Citation: Mamateli Kadir, Almire Abula, FAN Qiong. Translation Frames and Frame Spectral Sets on Locally Compact Abel Groups[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2021, 46(10): 26-29. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.10.005

局部紧的Abel群上的平移框架和框架谱集

  • 基金项目: 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2020D01A09);新疆维吾尔自治区高校科研计划自然科学项目(XJEDU2018Y037)
详细信息
    作者简介:

    买买提艾力·喀迪尔,讲师,博士,主要从事分形上的Fourier分析和谱测度理论的研究 .

  • 中图分类号: O174.2

Translation Frames and Frame Spectral Sets on Locally Compact Abel Groups

  • 摘要:G是一个局部紧的Abel群,集合ΩG是具有正有限Haar测度的Borel集. 研究了G上的Paley-Wiener空间PWΩ(G)的平移框架和集合Ω上的平方Haar可积函数空间L2(Ω)的Fourier框架之间的关系.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-21
  • 刊出日期:  2021-10-20

局部紧的Abel群上的平移框架和框架谱集

    作者简介: 买买提艾力·喀迪尔,讲师,博士,主要从事分形上的Fourier分析和谱测度理论的研究
  • 1. 喀什大学 数学与统计学院,新疆 喀什 844000
  • 2. 华中师范大学 数学与统计学学院,武汉 430079
基金项目:  新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2020D01A09);新疆维吾尔自治区高校科研计划自然科学项目(XJEDU2018Y037)

摘要: G是一个局部紧的Abel群,集合ΩG是具有正有限Haar测度的Borel集. 研究了G上的Paley-Wiener空间PWΩ(G)的平移框架和集合Ω上的平方Haar可积函数空间L2(Ω)的Fourier框架之间的关系.

English Abstract

  • G是一个局部紧的Abel群,则在群G上存在不恒等于0的,且平移不变的正则Borel测度-Haar测度,记为m或者dx. 群G的所有特征所组成的集合构成一个局部紧的Abel群,称之为G的共轭群,记为$ \mathop G\limits^ \wedge $. 对于χ$ \mathop G\limits^ \wedge $xG,我们用〈χx〉来表示特征χ在群元素x上的作用,并定义指数函数如下:

    ΩG是一个具有正有限Haar测度的Borel集,L2(Ω)是集合Ω上的平方可积函数所作成的Hilber空间,即

    并且在空间上L2(Ω)的内积和范数分别定义为

    对指数函数系

    如果存在常数Mm>0,使得

    则称E(Λ)为空间L2(Ω)上的一个Fourier框架. 当E(Λ)是空间L2(Ω)上的Fourier框架时,我们称集合Ω为框架谱集,称ΛΩ的框架谱,称(ΩΛ)为框架谱对. 文献[1]研究了非调和Fourier级数,首先提出了Fourier框架的概念.

    特别地,若E(Λ)构成空间L2(Ω)上的一个正交基,则称集合Ω为一个谱集,称集合ΛΩ的一个谱,(ΩΛ)为一个谱对. 谱集的研究跟几何中的概念“tile”有着密切的联系. 如果存在一个离散集合TG,使得集族{Ω+ttT}构成G的一个划分(除了零测集外),那么称集合ΩG上的一个平移tile,集合T称为Ω的一个平移集或一个tiling集,(ΩT)称为tiling对.

    G=$ {\mathbb{R}}^d$时,文献[2]提出了如下的谱集猜想:一个具有正有限Lebesgue测度的Borel集Ω$ {\mathbb{R}}^d$是一个谱集当且仅当它是一个平移tile.

    在研究欧式空间$ {\mathbb{R}}^d$上的谱集猜想的过程中,文献[3]构造了一个反例,证明了维数大于等于5时谱集猜想并不成立. 文献[4-5]附加了一些条件,取得了一些正面的结论. 后来文献[6-7]证明了维数d≥3时谱集猜想也不成立. 但是在一维或者二维空间上谱集猜想是否成立仍然还不清楚. 在任何局部紧的Able群G上,甚至在有限群上可以讨论谱集猜想[8].

    文献[9]讨论了局部紧的Abel群上的Paley-Wiener空间的平移正交基与谱集之间的关系. 本文研究一般局部紧的Able群G上的Paley-Wiener空间PWΩ(G)的平移框架与具有正有限Haar测度的Borel集Ω上的Hilbert空间L2(Ω)的Fourier框架(即框架谱集Ω)之间的关系. 在欧式空间$ {\mathbb{R}}^d$上的有关问题的研究,读者可以参阅文献[10-12].

  • 本节介绍局部紧Abel群G上的可积函数空间L1(G),和平方可积函数空间L2(G)上Fourier变换及其基本性质等有关内容.

    设集合ΩG是具有正有限Haar测度的Borel集,L1(Ω)是Ω上的可积函数空间所构成的Lebesgue空间,即

    定义1[13]设函数fL1(G),其Fourier变换定义为

    Fourier变换具有如下性质:

    (a) 映射$ f \mapsto \mathop f\limits^ \wedge $是从L1(G)到L(G)的有界线性算子,并且$ {\left\| {\mathop f\limits^ \wedge } \right\|_\infty }$≤‖f1

    (b) 对∀fg∈(L1L2)(G),有Plancherel等式

    (c) 映射$ f \mapsto \mathop f\limits^ \wedge $是从L2(G)到L2($ \mathop G\limits^ \wedge $)上的一个酉算子.

    集合Ω$ \mathop G\limits^ \wedge $上的Paley-Wiener空间PWΩ(G)定义为

    可以看出,通过Fourier变换,Paley-Wiener空间PWΩ(G)和Hilbert空间L2(Ω)是等距同构的.

    对于λGω$ \mathop G\limits^ \wedge $φL2(G),定义在空间L2(G)上的平移算子和调制算子分别为

    显然,这样定义的平移算子Tλ和调制算子Mω是空间L2(G)上的等距算子,即

    根据Fourier变换的定义,并且通过简单的计算,可得到下面的引理:

    引理1[14] 假设TλMω分别是空间L2(G)上的平移算子和调制算子,那么有

  • 定义2 设TλL2(G) L2(G)是一个平移算子,如果存在两个正数mM,使得

    那么称平移函数族{Tλφ}λΛ是空间PWΩ(G)上的一个平移框架,其中Mm分别称为框架上界和下界. 如果m=M,那么这个框架称为Parseval框架.

    对∀φPWΩ($ \mathop G\limits^ \wedge $),令

    下面的定理1是本文的主要结果,说明空间PWΩ(G)上的平移框架{Tλφ}λΛ存在等价于(ΩΛ)是一个框架谱对.

    定理1 设存在0<mM,使得对几乎处处的xEφ,有m≤|$ \mathop \varphi \limits^ \wedge \left( x \right)$|≤M,则平移函数族{Tλφ}λΛ是空间PWΩ($ \mathop G\limits^ \wedge $)上的一个平移框架当且仅当(ΩΛ)是一个框架谱对,即指数函数系{eλ}λΛ是空间L2(Ω)上的一个Fourier框架.

     用1Ω表示集合Ω的示性函数,即

    对∀fPWΩ(G),取$ h = \mathop f\limits^ \wedge \overline {\mathop \varphi \limits^ \wedge } {1_{{E_\varphi }}}$,由于对几乎处处的xEφ,有

    所以

    根据Plancherel等式,有

    根据引理1有

    充分性  如果指数函数系{eλ}λΛ是空间L2(Ω)上的一个Fourier框架,其框架上界和下界分别是C1C2,那么由(2)式,我们有

    根据不等式(1) 和不等式(3),得到

    这蕴含着平移函数族{Tλφ}λΛ是空间PWΩ(G)上的一个平移框架.

    必要性  设平移函数族{Tλφ}λΛ是空间PWΩ(G)上的一个平移框架,gL2(Ω),令ψ=$ {1_{{E_\varphi }}}\;\frac{g}{{\overline {\mathop \varphi \limits^ \wedge } }}$,由于对几乎处处的xEφ,有

    从而ψL2(Ω). 设函数Ψ是函数ψ的Fourier逆变换,即$ \mathop {\mathit{\Psi }}\limits^ \wedge $=ψ,则根据Plancherel等式,有

    如果框架{Tλφ}λΛ的框架上界和下界分别是C1C2,那么由(4)式,我们有

    因为

    且对几乎处处的xEφ,有

    由不等式(5) 和不等式(6)知,指数函数系{eλ}λΛ是空间L2(Ω)上的一个Fourier框架.

    推论1 设集合Ω$ \mathop G\limits^ \wedge $是具有正有限Haar测度的Borel集,函数$ \mathop {\mathit{\varphi }}\limits^ \wedge $Ω上处处不为0,则对于任意函数φPWΩ(G),平移函数族{Tλφ}λΛ是空间PWΩ(G)上的一个平移Parseval框架当且仅当指数函数系{eλ}λΛ是空间L2(Ω)上的一个Parseval框架.

参考文献 (14)

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