19552

Преобразования Адамара и Хаараара

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

2 Лекция 21. Преобразования Адамара и Хаара Подсчет числа перемен знаков в матрице Адамара Аналогом частоты в базисе Фурье для матриц Адамара является число перемен знаков в строке. Предложение. Для того чтобы найти число перемен знаков в строке с номером...

Русский

2013-07-12

445.63 KB

8 чел.

2

Лекция 21. Преобразования Адамара и Хаара

Подсчет числа перемен знаков в матрице Адамара

Аналогом частоты в базисе Фурье для матриц Адамара является число перемен знаков в строке.

Предложение. Для того, чтобы найти число перемен знаков в строке с номером  в матрице Адамара, нужно сделать следующие операции:

Представить   в двоичной форме

Подсчитать , где  - матрица перехода от двоичного кода к коду Грея

Число перемен знаков в двоичной форме имеет вид .

Доказательство. Для  утверждение проверяется непосредственно. Предположим, что оно справедливо для . Рассмотрим матрицу  и ее строку с номером . Элементы этой строки подсчитываются по формуле , где .

По определению, =

. Положим . Когда  пробегает все значения, знак определяется четностью скалярного произведения вектора  на все коды Грея. Последние изобразим таблицей. Проходя первую половину таблицы, согласно предположению индукции, получим число перемен знаков, имеющее двоичное представление . Столько получится при прохождении второй половины таблицы. Если , то в силу зеркальности, на стыке будет еще одна перемена, в противном случае ее не будет.

При вычислении преобразования Адамара номер коэффициента можно ассоциировать с частотой, однако, не следует думать, что это действительно частота. Для этого достаточно подсчитать преобразование Адамара от .

Быстрое преобразование Адамара.

Пусть имеется вектора . Его преобразование Адамара есть вектор . Вектор  называется спектром Адамара исходного вектора. Обратное преобразование  можно рассматривать как разложение вектора  по столбцам , при этом число перемен знаков в соответствующем столбце рассматривается как аналог частоты. Разобьем вектор , представив его в виде блоков длины . Имеем . Для вычисления блоков можем применить аналогичную формулу. Таким образом реализуется быстрое преобразование Адамара

Преобразование Хаара.

Это преобразование строится на основе матрицы Хаара  порядка . . Введем обозначение . Здесь первая строка состоит из 1, а - матрица размера . Теперь

Здесь 1 и -1 обозначают строки длины . Очевидна ортогональность строк этой матрицы. Множитель  вводят для того, чтобы выровнять длину строк. Особенность матрицы Хаара заключается в том, что в каждой из строк имеется только один переход от 1 к -1. Фактически, преобразование Хаара есть реализация частного случая Wavelet преобразования.

Сжатие сигнала с помощью ортогонального преобразования.

Все рассмотренные выше преобразования могут использоваться для сжатия сигнала. Пусть сигнал представлен вектором . Подсчитываем , используя одно из ортогональных преобразований. В векторе  оставляем лишь часть координат, заменяя остальные нулями. Получаем вектор  и находим . Преимущество ортогонально преобразования заключается в том, что при этом можно оценить погрешность , совпадающую с . Процедура сжатия заключается в сохранении лишь ненулевых коэффициентов вектора . Имея несколько ортогональных преобразований, можем подобрать наиболее подходящее для сжатия данного вектора.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60143. Классный час по профориентации: «Наш выбор» 156 KB
  Цели - расширить представления учащихся об различных профессиях; формировать позитивную оценку таких нравственных качеств, как целеустремленность, трудолюбие, скромность...
60144. Подорож до Карликанії 132.5 KB
  Мета. Узагальнити та систематизувати знання, вміння і навички учнів із теми «Подільність чисел»; показати на прикладах за допомогою ігрових моментів; практичну спрямованість математичних знань; удосконалювати навички виразного читання...
60145. Позакласний захід: «Формула кохання» 69.5 KB
  Ломоносов Більш ніж про кохання в світовій літературі тільки про смерть написано. Про емоції розкажуть виступи учнів про вплив речовин: адреналін норадреналін вазопресин серотонін З коханням складніше. На думку дослідників кохання -це хімічний процес...
60146. День Чорного моря - свято зі сльозами на очах 114 KB
  Обладнання: екологічний пакет Чорноморська скринька презентація Чорне море проектор комп’ютер виставка Відпочинок на Чорному морі відеокліпи про море. Хід виховного заходу Учень читає вірш на фоні морського шуму Безмолвное море лазурное море...
60147. Поэзии и музыки чарующий мир. Литературно-музыкальное путешествие 162 KB
  Прививать любовь к красоте слова и музыки. Посредством поэзии и музыки воспитывать любовь к родной природе ценить дружбу стремиться к самосовершенствованию. Библиотекарь: Ребята мы сегодня с вами собрались чтобы окунуться в прекрасный удивительный и чарующий мир поэзии и музыки.
60148. Виховний захід «Твори добро на радість людям» 276.34 KB
  Мета: Формувати в учнів уявлення про морально-етичні відношення у навколишньому середовищі; вчити виявляти шанобливе ставлення до батьків, старших, піклування про молодших; розвивати почуття чуйності і доброзичливості
60149. Іменини Трирічка (виховний захід у 3 класі) 400 KB
  По сигналу одна команда кричить З днем а інша народження Оце привітали так привітали А тепер у нас справжній День народження Вчитель: З днем народження вітаєм Діти: Так так так І звичайно побажаєм Діти...
60150. Колективна творча справа «Майбутнє України - це я, це ти» 202.5 KB
  Я ти він вона Учениця Ми є діти українські Хлопці та дівчата Рідний край наш Всі Україна Учениця Славна і багата Ведуча ІІ Всім хто присутні сьогодні на святі Скажем слова ми прості. Всі Гостей дорогих ми вітаємо щиро Стрічаємо хлібом любов’ю і миром...
60151. Внеклассное мероприятие по информатике и литературе. Творческая лаборатория «Я всё могу» 118.5 KB
  Пушкина развивать устную речь учащихся логическое мышление внимание наблюдательность умение анализировать информацию воспитывать любви к искусству к русской словесности воспитывать ответственности за порученное дело чувства коллективизма гуманизма...