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NFFT.jl:非等距快速傅里叶变换的通用且快速的 Julia 实现

数学软件 2023-01-31 v2 数值分析 数值分析

摘要

非等距快速傅里叶变换(NFFT)是著名的快速傅里叶变换(FFT)的扩展,可应用于时间/空间或频率域中非等距采样的数据。它是一种近似算法,能够以这样的方式控制近似误差:在达到机器精度的同时,使算法复杂度与常规 FFT 保持同阶。NFFT 在许多信号处理应用中起着重要作用,并已从理论和计算角度得到深入研究。目前最快的 CPU 版 NFFT 实现采用底层编程语言 C 和 C++ 编写,需要在代码通用性、代码可读性和代码效率之间作出折中。编程语言 Julia 为优化这三个相互冲突的目标带来了新机遇。本文中我们表明,Julia 确实允许开发一种 NFFT 实现,它完全通用、与维度无关,所需代码量比其他著名库少约 2-3 倍,同时仍是迄今开发的最快 NFFT 实现之一。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.00049,
  title  = {NFFT.jl: Generic and Fast Julia Implementation of the Nonequidistant Fast Fourier Transform},
  author = {Tobias Knopp and Marija Boberg and Mirco Grosser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00049},
  year   = {2023}
}

备注

26 pages