Properties of finite dual fusion frames

A new notion of dual fusion frame has been recently introduced by the authors. In this article that notion is further motivated and it is shown that it is suitable to deal with questions posed in a finite-dimensional real or complex Hilbert space, reinforcing the idea that this concept of duality solves the question about an appropriate definition of dual fusion frames. It is shown that for overcomplete fusion frames there always exist duals different from the canonical one. Conditions that assure the uniqueness of duals are given. The relation of dual fusion frame systems with dual frames and dual projective reconstruction systems is established. Optimal dual fusion frames for the reconstruction in case of erasures of subspaces, and optimal dual fusion frame systems for the reconstruction in case of erasures of local frame vectors are determined. Examples that illustrate the obtained results are exhibited.Fil: Heineken, Sigrid Bettina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Morillas, Patricia Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentin

Critical pairs of sequences of a mixed frame potential

The classical frame potential in a finite dimensional Hilbert space has been introduced by Benedetto and Fickus, who showed that all finite unit-norm tight frames can be characterized as the minimizers of this energy functional. This was the start point of a series of new results in frame theory, related to finding tight frames with determined length. The frame potential has been studied in the traditional setting as well as in the finite-dimensional fusion frame context. In this work we introduce the concept of mixed frame potential, which generalizes the notion of the Benedetto-Fickus frame potential. We study properties of this new potential, and give the structure of its critical pairs of sequences on a suitable restricted domain. For a given sequence {αm}m=1,...,N in K, where K is R or C, we obtain necessary and sufficient conditions in order to have a dual pair of frames {fm}m=1,...,N , {gm}m=1,...,N such that hfm, gmi = αm for all m = 1, ..., N.Fil: Carrizo, Ivana. Universidad de Viena; AustriaFil: Heineken, Sigrid Bettina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santalo". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santalo"; Argentin

Oblique Dual Fusion Frames

We introduce and develop the concept of oblique duality for fusion frames. This concept provides a mathematical framework to deal with problems in distributed signal processing where the signals considered as elements in a Hilbert space are, under certain requirements, analyzed in one subspace and reconstructed in another subspace. The requirements are, on one side, the uniqueness of the reconstructed signal, and on the other what we call consistency of the sampling for fusion frames. Both conditions are naturally related to oblique projections. We study the main properties of oblique dual fusion frames and oblique dual fusion frame systems introduced in this work and present several results that provide alternative methods for their construction.Fil: Heineken, Sigrid Bettina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló"; ArgentinaFil: Morillas, Patricia Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentin

Balanced Frames: A Useful Tool in Signal Processing with Good Properties

So far there has not been paid attention to frames that are balanced, i.e. those frames which sum is zero. In this paper we consider balanced frames, and in particular balanced unit norm tight frames, in finite dimensional Hilbert spaces. Here we discover various advantages of balanced unit norm tight frames in signal processing. They give an exact reconstruction in the presence of systematic errors in the transmitted coefficients, and are optimal when these coefficients are corrupted with noises that can have non-zero mean. Moreover, using balanced frames we can know that the transmitted coefficients were perturbed, and we also have an indication of the source of the error. We analyze several properties of these types of frames. We define an equivalence relation in the set of the dual frames of a balanced frame, and use it to show that we can obtain all the duals from the balanced ones. We study the problem of finding the nearest balanced frame to a given frame, characterizing completely its existence and giving its expression. We introduce and study a concept of complement for balanced frames. Finally, we present many examples and methods for constructing balanced unit norm tight frames.Fil: Heineken, Sigrid Bettina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló"; ArgentinaFil: Morillas, Patricia Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Tarazaga, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentin

Marcos duales oblicuos aproximados en espacios invariantes por traslaciones

Los marcos duales oblicuos [1, 2] son una generalización de los marcos duales. A diferencia de los marcos duales no están restringidos a pertenecer al mismo espacio que los marcos originales. Permiten representaciones redundantes en donde los elementos que se usan para el análisis y los que se usan para la síntesis pertenecen a subespacios distintos. En las aplicaciones, se suele trabajar con duales oblicuos que no son exactos. Por otro lado, si suponemos que estos subespacios están fijos, en algunos casos puede haber un único marco dual oblicuo. Este marco dual oblicuo puede no tener propiedades buenas, o puede ser difícil de construir, lo cual motiva la necesidad de tener más libertad en su construcción. Por eso introdujimos el concepto de marcos duales oblicuos aproximados en espacios de Hilbert separables y estudiamos sus propiedades. En base a esta definición, en este trabajo se estudian marcos de trasladadas duales oblicuos aproximados para subespacios de L 2 (R). Usando una expresión para la transformada de Fourier de la proyección oblicua cuando los subespacios son invariantes por traslaciones, se dan condiciones sobre los generadores de estos subespacios para la existencia de marcos duales oblicuos aproximados.Fil: Diaz, Jorge Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Heineken, Sigrid Bettina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló"; ArgentinaFil: Morillas, Patricia Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaSUMA 2019: reunión anual de la UMA junto a la SOMACHIMendozaArgentinaUnión Matemática Argentin

Perturbed frame sequences: Canonical dual systems, approximate reconstructions and applications

We consider perturbation of frames and frame sequences in a Hilbert space. It is known that small perturbations of a frame give rise to another frame. We show that the canonical dual of the perturbed sequence is a perturbation of the canonical dual of the original one and estimate the error in the approximation of functions belonging to the perturbed space. We then construct perturbations of irregular translates of a bandlimited function in L2(ℝ d). We give conditions for the perturbed sequence to inherit the property of being Riesz or frame sequence. For this case we again calculate the error in the approximation of functions that belong to the perturbed space and compare it with our previous estimation error for general Hilbert spaces.Fil: Heineken, Sigrid Bettina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Matemática; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló"; ArgentinaFil: Matusiak Ewa. Universidad de Viena; AustriaFil: Paternostro, Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Matemática; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló"; Argentin

Dualidad oblicua aproximada para marcos de fusión

Los marcos defusión [1, 2] generalizan la noción de marcos [3] . La representación de loselementos en un espacio de Hilbert separable, utilizando un marco de fusión,está dada por proyecciones ortogonales multiplicadas por pesos. Son adecuadosen aplicaciones como procesamiento de señales y teoría de muestreo, enproblemas en los que se tiene que implementar una combinación local de vectoresde datos.Los marcos de fusión duales oblicuos fueron introducidosen [4]. Son una herramienta importante en casos en los que el análisis de laseñal y su síntesis tienen que realizarse en subespacios diferentes. Haysituaciones donde no hay disponible un dual exacto o bien es necesario mejorarlas propiedades del que se tiene. Con el fin de dar una solución a estascuestiones introducimos y estudiamos el concepto de marcos de fusión dualesoblicuos aproximados.Fil: Diaz, Jorge Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Heineken, Sigrid Bettina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló"; ArgentinaFil: Morillas, Patricia Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaVirt UMA 2020: reunión anual Unión Matemática ArgentinaArgentinaUnión Matemática Argentin

Dual fusion frames

The definition of dual fusion frame presents technical problems related to the domain of the synthesis operator. The notion commonly used is the analogue to the canonical dual frame. Here a new concept of dual is studied in infinite-dimensional separable Hilbert spaces. It extends the commonly used notion and overcomes these technical difficulties. We show that with this definition in many cases dual fusion frames behave similar to dual frames. We present examples of non-canonical dual fusion frames.Fil: Heineken, Sigrid Bettina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Investigaciones Matemáticas "Luis A. Santaló"; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Matemática; ArgentinaFil: Morillas, Patricia Mariela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; ArgentinaFil: Benavente Fager, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; ArgentinaFil: Zakowicz, M. I.. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Fisico Matematicas y Naturales. Departamento de Matematicas; Argentin