Variations on a theorem of Candès, Romberg and Tao

Jean-Pierre Kahane[1]

  • [1] Laboratoire de Mathématiques Université Paris–Sud 91405 Orsay cedex (France)

Annales de l’institut Fourier (2013)

  • Volume: 63, Issue: 6, page 2081-2096
  • ISSN: 0373-0956

Abstract

top
The CRT theorem reconstructs a signal from a sparse set of frequencies, a paradigm of Compressed sensing. The signal is assumed to be carried by a small number of points, s , in a large cyclic set, of order N ; the frequencies consist of C s log N points chosen randomly in / N ; the reconstruction is based on a minimal extrapolation in the Wiener algebra of / N of the restriction of the Fourier transform of the signal to the chosen set of frequencies. The probability of reconstructing the signal is nearly 1 when C is large. The statement should be modified when we want all signals carried by s points to be reconstructed in that way. The CRT approach is based on random matrices, here the approach is classical Fourier analysis.

How to cite

top

Kahane, Jean-Pierre. "Variantes sur un théorème de Candès, Romberg et Tao." Annales de l’institut Fourier 63.6 (2013): 2081-2096. <http://eudml.org/doc/275664>.

@article{Kahane2013,
abstract = {Le théorème CRT dit comment reconstruire un signal à partir d’un échantillonnage de fréquences parcimonieux. L’hypothèse sur le signal, considéré comme porté par un groupe cyclique d’ordre $N$, est qu’il est porté par un petit nombre de points, $s$, et la méthode est de choisir aléatoirement $C s \log N$ fréquences et de minimiser dans l’algèbre de Wiener le prolongement à $\mathbb\{Z\}/N\mathbb\{Z\}$ de la transformée de Fourier du signal réduite à ces fréquences. Quand $C$ est grand, la probabilité de reconstruire le signal est voisine de 1. L’énoncé doit être modifié si l’on veut que l’échantillonnage convienne à tout signal porté par $s$ points. La démonstration de CRT repose sur des matrices aléatoires, celle que présente le présent article, avec des résultats voisins mais différents, est d’analyse de Fourier classique.},
affiliation = {Laboratoire de Mathématiques Université Paris–Sud 91405 Orsay cedex (France)},
author = {Kahane, Jean-Pierre},
journal = {Annales de l’institut Fourier},
keywords = {Signal; compressed sensing; Fourier analysis; cyclic groups; random selection; Wiener algebra; minimal extrapolation},
language = {fre},
number = {6},
pages = {2081-2096},
publisher = {Association des Annales de l’institut Fourier},
title = {Variantes sur un théorème de Candès, Romberg et Tao},
url = {http://eudml.org/doc/275664},
volume = {63},
year = {2013},
}

TY - JOUR
AU - Kahane, Jean-Pierre
TI - Variantes sur un théorème de Candès, Romberg et Tao
JO - Annales de l’institut Fourier
PY - 2013
PB - Association des Annales de l’institut Fourier
VL - 63
IS - 6
SP - 2081
EP - 2096
AB - Le théorème CRT dit comment reconstruire un signal à partir d’un échantillonnage de fréquences parcimonieux. L’hypothèse sur le signal, considéré comme porté par un groupe cyclique d’ordre $N$, est qu’il est porté par un petit nombre de points, $s$, et la méthode est de choisir aléatoirement $C s \log N$ fréquences et de minimiser dans l’algèbre de Wiener le prolongement à $\mathbb{Z}/N\mathbb{Z}$ de la transformée de Fourier du signal réduite à ces fréquences. Quand $C$ est grand, la probabilité de reconstruire le signal est voisine de 1. L’énoncé doit être modifié si l’on veut que l’échantillonnage convienne à tout signal porté par $s$ points. La démonstration de CRT repose sur des matrices aléatoires, celle que présente le présent article, avec des résultats voisins mais différents, est d’analyse de Fourier classique.
LA - fre
KW - Signal; compressed sensing; Fourier analysis; cyclic groups; random selection; Wiener algebra; minimal extrapolation
UR - http://eudml.org/doc/275664
ER -

References

top
  1. Emmanuel J. Candès, Compressive Sampling, Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Madrid 2006 III, 1433-1452, EMS-ph Zbl1130.94013MR2275736
  2. Emmanuel J. Candès, J. Romberg, T. Tao, Robust Uncertainty Principles : Exact Signal Reconstruciton From Highly Incomplete Frequency Information, IEEE Transactions on Information Theory 52 (2006), 489-509 Zbl1231.94017MR2236170
  3. Emmanuel J. Candès, J. Romberg, T. Tao, Stable signal recovery from incomplete and inaccurate measurements, Communications in Pure and Applied Mathematics 59 (2006), 1207-1223 Zbl1098.94009MR2230846
  4. Emmanuel J. Candès, T. Tao, Near optimal signal recovery from random projections : universal encoding strategies, IEEE Transactions on Information Theory 52 (2006), 5406-5425 Zbl1309.94033MR2300700
  5. A. Cohen, Communication orale lors du colloque de décembre 2011 au Centre de recerca matemática (CRM) de l’Université autonome de Barcelone 
  6. J.-P. Kahane, Idempotents et échantillonnage parcimonieux, Comptes rendus de l’Académie des sciences de Paris. série 1 349 (2011), 1073-1076 Zbl1231.94044
  7. J.-P. Kahane, Analyse et synthèse harmonique, (2012), 17-53, École Polytechnique, Palaiseau Zbl1256.42001

NotesEmbed ?

top

You must be logged in to post comments.

To embed these notes on your page include the following JavaScript code on your page where you want the notes to appear.

Only the controls for the widget will be shown in your chosen language. Notes will be shown in their authored language.

Tells the widget how many notes to show per page. You can cycle through additional notes using the next and previous controls.

    
                

Note: Best practice suggests putting the JavaScript code just before the closing </body> tag.