350 rub
Journal Electromagnetic Waves and Electronic Systems №3 for 2009 г.
Article in number:
The Application of R-Functions Theory and Wavelets to the Boundary Value Problems Solving of the Elliptic Type
Authors:
V.F. Kravchenko, A.V. Yurin
Abstract:
The new approach of solving boundary value problems for differential equations of the elliptic type partial derivatives is represented. It is based on Galerkin classic variation diagram which is converted with the help of R-functions structural method [1. V.F. Kravchenko, V.L. Rvachov. Boolean algebra, atomic functions and wavelets in physical applications, Moscow, Fizmatlit, 2006] and wavelet-basis properties. The main point of such approach is the construction of the computational algorithm concerning the wavelet approximation of the analytic and geometric components of the boundary value problem. To convert the geometric information into analytic one as well as to satisfy the boundary conditions of the problem using the structures of solution helps the R-functions body of mathematics. The basic elements of the obtained functional is the wavelet-basis [6. H.L. Resnikoff, R.O. Wells. Wavelet analysis: the scalable structure of information. New York, Springer, 1998], the expansion coefficients of the domain function, the function of the right part of the equation and the function of boundary conditions of the wavelet-basis. As a result while matrix system compiling we obtain some calculating advantages: matrixes of the system are discharged, the calculation of matrix elements does not demand the integration and is carried out with the help of finite number of elementary mathematical operations over the coupling coefficients of the corresponding wavelet system. New fast computational algorithms based on fundamental wavelet properties for coupling coefficients are also introduced and founded in this work.
Pages: 4
References
  1. Кравченко В.Ф. Рвачев В.Л. Алгебра логики, атомарные функции и вейвлеты в физических приложениях. - М.: Физматлит, 2006.
  2. Обэн Ж. П. Приближенное решение эллиптических краевых задач. - М.: Мир, 1972.
  3. Красносельский М.А., Вайникко Г.М., Забрейко П.П., Рутицкий Я.Б., Стеценко В.Я. Приближенное решение операторных уравнений. - М.: Наука, 1969.
  4. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.
  5. Новиков И.Я., Протасов В.Ю., Скопина М.А. Теория всплесков. - М.: Физматлит, 2006.
  6. Resnikoff H.L., Wells R.O. Wavelet analysis: the scalable structure of information. - New York: Springer, 1998.
  7. Басараб М.А, Кравченко В.Ф. Булева алгебра и методы аппроксимации в краевых задачах электродинамики. - М.: Физматлит, 2004.
  8. Davis P.J. Interpolation and Approximation. - New York: Blaisdell, 1963.
  9. Ильин В.А., Позняк Э.Г. Линейная алгебра. - M.: Физматлит, 2002.
  10. Кравченко В.Ф. Лекции по теории атомарных функций и некоторым их приложениям. - М.: Радиотехника, 2003.
  11. Beylkin G. On the representation of operators in bases of compactly support wavelet. - Numerical Analysis, vol. 29, no. 6, pp. 1716 - 1740.
  12. Кравченко В.Ф., Юрин А.В. Новый класс вейвлет-функций в цифровой обработке сигналов и изображений. - Успехи современной радиоэлектроники, 2008, №5, с. 3 - 64.
  13. Кравченко В.Ф., Юрин А.В. Особенности численного дифференцирования функций одной и двух переменных на основе нового класса вейвлетов. - Электромагнитные волны и электронные системы. 2008, т. 13, №8, с. 12 - 30.
  14. Кравченко В.Ф., Лабунько О.С., Лерер А.М., Синявский Г.П. Вычислительные методы в современной радиофизике. / Под ред. В.Ф. Кравченко. - М.: Физматлит, 2009.
  15. Харвей А.Ф. Техника сверхвысоких частот. - М.: Сов. радио, 1965.
  16. Markuvitz N. Waveguade handbook. London, UK: P. Peregrinus on behalf of the Institution of Electrical Engineers, 1986.
  17. Kravchenko V.F., Yurin A.V. The Selection of Basis Functions Systems for Determination of Cutoff Frequency of Waveguides and Resonators of Complex Shape with the help of R-functions. Proceedings of International Conference RVK08 and MMWP08, Växjö, Sweden, June 9-13, 2008, pp. 294 - 298.