在图像处理、物理学等领域,经常遇到多维离散傅立叶变换(DFT)问题。除快速傅立叶变换算法(FFT)外,目前人们已提出许多其他的有效求解算法,如向量基(VR)算法、多项式变换算法、分裂向量基(SVR)算法等。这些算法可显著减少计算复杂性,但FFT由于编码结构简单,成为其中最流行的算法。目前研究热点集中于编码技术而非算法本身。
通过扩展整数二进制编码至多维积分点情形,然后基于多维积分点的矢量编码,可设计新的求解多维DFT的矢量编码(VC)算法,如基-2VC算法、基-16VC算法等。对于向量集 (N为向量的长度,m为维数)上的基-2 VC算法,递归次数为 ,加法运算次数为 ,最多需要 次乘法运算。
在不增加加法运算次数的情况下,该算法和VR等算法相比,大幅度减少了乘法运算和递归的次数,也节省了数据存取的时间。另外,该算法更适合于并行实现。VR、SVR等一维FFT算法也可通过VC方法扩展至多维的情形。数值算例表明,矢量编码VC算法在实际求解DFT问题时是高效的。
相关论文发表在2008年二月份的爱思唯尔期刊《计算与应用数学杂志》(Journal of Computational and Applied Mathematics)上。(常红旭/编译)
(《计算与应用数学杂志》(Journal of Computational and Applied Mathematics),Volume 212, Issue 1, 15 February 2008, Pages 63-74,Zhaodou Chen,Lijing Zhang)