6.4. Преобразование Уолша—Адамара, упорядоченное по Уолшу
Из табл. 6.3.1 следует, что величины
располагаются не в порядке возрастания, т. е. они не обладают следующим упорядочением частости:
коэффициент преобразования #: 0 1 2 3 4 5 6 7;
соответствующая частость: 0 1 1 2 2 3 3 4.
В некоторых случаях желательно, чтобы коэффициенты преобразования располагались в порядке возрастания частости. Ортогональное преобразование, которое обладает этим свойством, является преобразованием Уолша — Адамара, упорядоченное по Уолшу
, или иначе, преобразование Уолша — Адамара с упорядочением по частости.
Матричное определение. Преобразования
последовательности
определяются как
(6.4.1)
где
коэффициент
, и
- матрица Адамара
, упорядоченная по Уолшу. Так как матрица
ортогональная и симметричная, то обратное преобразование
записывается в виде
(6.4.2)
Пример 6.4.1. Пусть
. Требуется найти
.
Решение. Подставляя приведенную на рис. 5.5б матрицу
в (6.4.1), получаем
В соответствии с приведенным выше матричным уравнением получаем
Из приведенного выше примера видно, что для вычисления коэффициента
0, 1,
, требуется
сложений и вычитаний. В § 6.5 приведен алгоритм, позволяющий вычислить
, за
операций сложения и вычитания.
Определение в показательной форме. Так как элементы
можно получить в соответствии с (5.4.4), то преобразование
и обратное преобразование
, могут быть также определены как
и
(6.4.3)
где
Обозначения
и
являются коэффициентами двоичного представления
и
и определяются по выражениям (6.2.9) и (6.2.10).
Соответствие между коэффициентами преобразований
и
устанавливается непосредственно. Из определений этих преобразований и из уравнения (6.3.7) следует, что
(6.4.4)
где
-двоичная инверсия
обозначает переход от кода Грея к двоичному коду
. Например, при
8 в соответствии с (6.4.4) получаем (см. табл. 6.3.1)