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Good-Thomas FFT算法

發布時間:2008/12/19 0:00:00 訪問次數:1360

  good [134]和thomas[135]提出的索引變換將一個長度n=n1n2的dft變換成“實際的”二維dft,也就是說沒有cooley-tukey fft中的旋轉因子。無旋轉因子流程的代價就是因子之間必須是互質的(也就是gcd(nk,n1)=1,k≠1),只要索引映射計算是在線進行的,而且沒有預先計算好的表可供使用,那么索引映射就會變得更加復雜。

  試圖消除通過n和k的索引映射引入的旋轉因子,就會有

  檢驗:因為ad和bc之中均包括因子n1n2=n,所以也就驗證了(6,34)式。有了gcd(n1,n2)=1以及歐拉定理,就可以寫出逆運算巧n-12mod n1=nφ(n1)- 12modn1,其中φ是歐拉φ函數。條件(6.35)現在就可以改寫成:

  同樣的理論也適用于條件(6.36)式,且如果采用good-thomas映射,從(6.34)式到(6,36)式的3個條件均可以滿足。

  最后,我們就可以得到下面的定理。

  (6,41)式的變換與2.2.12中的中國余數定理是一致的。所以k1和k2可以簡單地通過模簡化來計算,也就是k1=kmod nl。

  如果在dft矩陣方程(6.16)式中替換good-thomas索引映射,就有:

  也就是像前面提到的,這是一種“實際的”二維dft變換,沒有colley和tukey提出的映射所引入的旋轉因子。

  下面就是good-thomas算法,雖然與colley-tukey算法6.8相似,但是索引映射不同,而且沒有旋轉因子。

  下面用n12的變換的示例來說明這些步驟。

  例 n=12的godd-thomas fft算法

  假設n1=4,n2=3,接下來根據n=3n1+4n2mod12和k=9k1+4k2mod12計算輸入索引到輸出索引結果的映射,并且也可以計算下面的索引映射表:

  利用這些索引變換,我們就可以構造圖所示的信號流程圖了。其中第一級有3個dft,每個dft又有4個點,第二級有4個dft,每個dft的長度為3。級間不需要旋轉因子乘法。

  圖 n=12的pfafft

  歡迎轉載,信息來源維庫電子市場網(www.dzsc.com)



  good [134]和thomas[135]提出的索引變換將一個長度n=n1n2的dft變換成“實際的”二維dft,也就是說沒有cooley-tukey fft中的旋轉因子。無旋轉因子流程的代價就是因子之間必須是互質的(也就是gcd(nk,n1)=1,k≠1),只要索引映射計算是在線進行的,而且沒有預先計算好的表可供使用,那么索引映射就會變得更加復雜。

  試圖消除通過n和k的索引映射引入的旋轉因子,就會有

  檢驗:因為ad和bc之中均包括因子n1n2=n,所以也就驗證了(6,34)式。有了gcd(n1,n2)=1以及歐拉定理,就可以寫出逆運算巧n-12mod n1=nφ(n1)- 12modn1,其中φ是歐拉φ函數。條件(6.35)現在就可以改寫成:

  同樣的理論也適用于條件(6.36)式,且如果采用good-thomas映射,從(6.34)式到(6,36)式的3個條件均可以滿足。

  最后,我們就可以得到下面的定理。

  (6,41)式的變換與2.2.12中的中國余數定理是一致的。所以k1和k2可以簡單地通過模簡化來計算,也就是k1=kmod nl。

  如果在dft矩陣方程(6.16)式中替換good-thomas索引映射,就有:

  也就是像前面提到的,這是一種“實際的”二維dft變換,沒有colley和tukey提出的映射所引入的旋轉因子。

  下面就是good-thomas算法,雖然與colley-tukey算法6.8相似,但是索引映射不同,而且沒有旋轉因子。

  下面用n12的變換的示例來說明這些步驟。

  例 n=12的godd-thomas fft算法

  假設n1=4,n2=3,接下來根據n=3n1+4n2mod12和k=9k1+4k2mod12計算輸入索引到輸出索引結果的映射,并且也可以計算下面的索引映射表:

  利用這些索引變換,我們就可以構造圖所示的信號流程圖了。其中第一級有3個dft,每個dft又有4個點,第二級有4個dft,每個dft的長度為3。級間不需要旋轉因子乘法。

  圖 n=12的pfafft

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