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基于欧拉公式的矩阵指数形式的复数和超复数离散傅里叶变换。 (英语) Zbl 1286.42005号

摘要:我们表明,迄今为止许多研究人员定义和使用的离散复数和众多超复数Fourier变换可以统一为一个基于Euler公式的矩阵指数形式(e^{j\theta}=\cos(\theta)+j\sin(\theda))和矩阵根(-1)的框架同构于虚根\(j)。这样定义的变换可以使用标准矩阵乘法和加法计算,不需要超复数代码,复数或超复数代数用矩阵根的形式表示,因此矩阵乘法等价于适当代数中的乘法。我们给出了复数、四元数和双四元数代数以及Clifford代数(C\ell{1,1})和(C\ll{2,0})的例子。这个结果的意义不仅在于理论上的统一,它允许比较不同超复数代数中的变换,还在于它为深入了解各种变换的结构提供的范围,因为公式是经典复数情况的简单推广。它还表明,可以使用标准矩阵算术包计算超复数离散傅里叶变换,而无需超复数库,这对于提供参考实现以验证基于超复数代码的更快实现非常重要。

MSC公司:

42A38型 Fourier和Fourier-Stieltjes变换以及其他Fourier类型的变换
42B10型 Fourier和Fourier-Stieltjes变换以及其他Fourier类型的变换
第15页第66页 Clifford代数,旋量
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