7.6. Определение пилообразного преобразования
Рассмотренные выше пилообразные матрицы можно использовать для определения пилообразного преобразования, которое записывается как
(7.6.1)
где - вектор коэффициентов пилообразного преобразования; — вектор входной последовательности, — пилообразная матрица размером .
Базисными векторами пилообразного преобразования являются строки пилообразной матрицы . На рис. 7.5 приведены базисные векторы пилообразного преобразования для и базисные векторы ПУА, упорядоченным по Уолшу. Как видно из этого рисунка, строки с индексами с 9 по 12 совпадают.
Рис. 7.5. Сравнение базисных векторов ПУА с упорядочением по Уолшу и пилообразного преобразования при .
Быстрый алгоритм вычисления пилообразного преобразования. Пилообразное преобразование можно осуществить с помощью быстрого алгоритма, который наиболее просто продемонстрировать для . При этом выражение (7.6.1) записывается в виде
(7.6.2)
где определяется из выражения (7.5.6). Наличие быстрого алгоритма становится очевидным при факторизации матрицы преобразования на произведение разреженных матриц:
(7.6.3)
С помощью приведенной выше факторизации пилообразное преобразование можно вычислить, как показано на рис. 7.6. Из рассмотрения графа преобразования можно сделать вывод, что для получения коэффициентов пилообразного преобразования , необходимо выполнить восемь сложений/вычитаний и шесть умножений.
Рис. 7.6. Граф пилообразного преобразования,