Zespolone macierze Hadamarda a zbior baz optymalnych pomiarow ...

Zespolone macierze Hadamarda a zbior baz optymalnych pomiarow ... Zespolone macierze Hadamarda a zbior baz optymalnych pomiarow ...

chaos.if.uj.edu.pl
from chaos.if.uj.edu.pl More from this publisher
05.07.2013 Views

C = [c, c L, c L 2 , . . . , c L N−1 ] T ⎢ = ⎢ ⎣ ⎡ c1 c2 c3 . . . cN cN c1 c2 . . . cN−1 cN−1 cN c1 . . . cN−2 . . c2 c3 c4 . . . c1 . . ⎤ ⎥ . (5.4) ⎥ ⎦ Twierdzenie 5.1.1. Przy powyższych oznaczeniach, jeżeli C jest macierzą cykliczną po- staci (5.4), to jej rozkład spektralny jest następującej postaci: C = F · J · F −1 , (5.5) gdzie J = diag T F c , natomiast F jest macierzą Fouriera (1.5). Dowód: Niech D = diag 1, w, . . . , w N−1 , gdzie w = exp 2 N Zauważmy, że: Zatem czyli jest macierzą diagonalną. π i . [L · F ] m, n = e T (m+1) · 1, w 1(n−1) , w 2(n−1) , . . . , w N(n−1) T = w m(n−1) = w (n−1) · w (m−1)(n−1) = w (n−1) · 1, w 1(m−1) , w 2(m−1) , . . . , w N(m−1) · en = [F · D] m, n . L = F · D · F −1 , (5.6) F −1 · L · F (5.7) 34

Zauważmy ponadto, że J = F −1 · C · F = F −1 · = N k=1 ck L k−1 N ck F −1 · L k−1 · F k=1 N = ck k=1 · F F −1 · L · F k−1 . Na podstawie (5.7) wnioskujemy, że J także jest macierzą diagonalną. Pozostaje zatem wykazać, że J = diag T F c . W tym celu policzmy: co kończy dowód twierdzenia. T F c m = 5.2 Kolejna para MUHs N ck w (k−1)(m−1) k=1 N = ckD k=1 k−1 m, m = F −1 · C · F m, m , Korzystając z twierdzenia (5.1.1) przeprowadźmy analogiczne rozumowanie dla konkret- nych macierzy otrzymując pary MUHs. Rozważmy macierz C6 w postaci nie odfazowanej (3.8). Na mocy wspomnianego twier- dzenia zachodzi dla niej następujący rozkład: gdzie widmo macierzy cyklicznej C6 = F6 · √ 6 · J6 · (F6) −1 , (5.8) J6 = diag (λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ6) (5.9) 35

C = [c, c L, c L 2 , . . . , c L N−1 ] T ⎢<br />

= ⎢<br />

⎣<br />

⎡<br />

c1 c2 c3 . . . cN<br />

cN c1 c2 . . . cN−1<br />

cN−1 cN c1 . . . cN−2<br />

.<br />

.<br />

c2 c3 c4 . . . c1<br />

.<br />

.<br />

⎤<br />

⎥ . (5.4)<br />

⎥<br />

⎦<br />

Twierdzenie 5.1.1. Przy powyższych oznaczeniach, jeżeli C jest macierzą cykliczną po-<br />

staci (5.4), to jej rozkład spektralny jest następującej postaci:<br />

C = F · J · F −1 , (5.5)<br />

gdzie J = diag <br />

T F c , natomiast F jest macierzą Fouriera (1.5).<br />

Dowód:<br />

Niech D = diag <br />

1, w, . . . , w N−1<br />

, gdzie w = exp 2<br />

N<br />

Zauważmy, że:<br />

Zatem<br />

czyli<br />

jest macierzą diagonalną.<br />

π i <br />

.<br />

[L · F ] m, n = e T (m+1) · <br />

1, w 1(n−1) , w 2(n−1) , . . . , w N(n−1) T<br />

= w m(n−1)<br />

= w (n−1) · w (m−1)(n−1)<br />

= w (n−1) · <br />

1, w 1(m−1) , w 2(m−1) , . . . , w N(m−1)<br />

· en<br />

= [F · D] m, n .<br />

L = F · D · F −1 , (5.6)<br />

F −1 · L · F (5.7)<br />

34

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!