[NumCS] Finish clenshaw-curtis

This commit is contained in:
2025-10-28 11:02:38 +01:00
parent 72db277b0a
commit 0a17657d2c
6 changed files with 37 additions and 2 deletions

View File

@@ -134,7 +134,6 @@ Mit $c = \pi(a + b)$ und $d = \pi(b - a)$
\label{fig:trigo-interp-overarcing}
\end{figure}
\stepLabelNumber{all}
\inlineremark Meist ist es nicht möglich (oder nicht sinnvoll) die Fourier-Koeffizienten analytisch zu berechnen,
weshalb man wieder zur Numerik und der Trapezformel greift, die folgendermassen definiert ist für $t_l = \frac{l}{N}$,
wobei $l = 0, 1 \ldots, N - 1$ und $N$ die Anzahl der Intervalle ist:

View File

@@ -11,6 +11,7 @@ was bei $N = 1024$ bereits eine Laufzeitsverbesserung von $100\times$ mit sich b
Die untenstehende Abbildung \ref{fig:trigo-interp-fft-runtimes} findet sich, zusammen mit dem Code,
mit der sie produziert wurde im Skript auf Seite 86-88
\setLabelNumber{all}{3}
\begin{figure}[h!]
\begin{center}
\includegraphics[width=0.7\textwidth]{assets/01_interpolation/01_trigonometric/fft-runtimes.png}

View File

@@ -15,6 +15,7 @@
\end{multicols}
\end{definition}
\numberingOff
\inlineex Zur Fehlerbetrachtung verwenden wir drei Funktionen $f : [0, 1] \rightarrow \R$, welche wir mit trigonometrischer Interpolation an den Punkten $\frac{k}{N}$ approximieren:
\begin{enumerate}[label=(\Roman*)]
% FIXME: Possibly wrong function definition in script
@@ -27,6 +28,7 @@
\item Hutfunktion (periodische Fortsetzung von $h$) $g : [0, 1] \rightarrow \R$ mit $g(t) = \left| t - \frac{1}{2} \right|$
\end{enumerate}
Die untenstehende Abbildung \ref{fig:interpolation-error-examples} beinhaltet einen Plot, auf dem die Konvergenz in Abhängigkeit des Grades des Interpolationspolynoms aufgetragen ist.
\numberingOn
\begin{figure}[h!]
\begin{center}
@@ -80,10 +82,12 @@ heisst das folgendes für die Approximation von Polynomen von Grad $\deg(P(x)) <
\fancycorollary{Abtasttheorem} Sei $f$ $1$-periodisch mit maximaler Frequenz $m$, also $\hat{f}(k) = 0 \smallhspace \forall |k| > m$. Falls $N > 2m$, dann gilt $p_N(x) = f(x) \smallhspace \forall x$
\numberingOff
\inlineex Ein Beispiel aus der Musik: Wir haben ein analoges Signal und wollen es digitalisieren.
Wir messen die Spannungswerte in äquidistanten Punkten.
Falls wir jedoch die Frequenz der Messung zu niedrig wählen, so kann ein total falsches Interpolationspolynom entstehen,
wie in der untenstehenden Abbildung \ref{fig:aliasing} zu sehen:
\numberingOn
\begin{figure}[h!]
\begin{center}
\includegraphics[width=0.95\textwidth]{assets/01_interpolation/01_trigonometric/aliasing-in-music.png}