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基于快速离散信号诱导堆变换的复平方矩阵QR分解的有效方法

数值分析 2023-12-13 v3 数值分析

摘要

本工作的目的是提供一种用于计算复非奇异平方矩阵不同QR分解的有效工具。使用了离散信号诱导堆变换(DsiHT, Grigoryan 2006)的概念。该变换快速,对任意长度的输入向量/信号具有唯一算法,并可与不同的复基本2x2变换一起使用。DsiHT将输入信号的所有分量置零,同时将信号的能量移动或堆积到一个分量(如第一个分量)中。我们描述了三种不同类型的QR分解,它们使用我们引入的T、G和M型复矩阵的基本变换,也可不使用矩阵而采用解析公式。我们还提出了混合QR分解,即在算法的不同阶段使用不同类型的DsiHT。对于NxN复矩阵,此类分解的数量大于3^((N-1))。我们详细描述了4x4和6x6复矩阵的QR分解示例,并与已知的Householder变换方法进行比较。还比较了当N为6、13、17、19、21、40、64、100、128、201、256和400时NxN矩阵的QR分解精度。给出了基于MATLAB的所描述DsiHT进行QR分解的代码脚本。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.04089,
  title  = {Effective Methods of QR-Decompositions of Square Complex Matrices by Fast Discrete Signal-Induced Heap Transforms},
  author = {Artyom M. Grigoryan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04089},
  year   = {2023}
}

备注

19 pages, 4 figures, 1 table