Вопросы к экзамену по курсу проф. В. Н. Малоземова
“БЫСТРЫЕ АЛГОРИТМЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ”
(2001)
- Три базовые леммы.
- Дискретное преобразование Фурье (ДПФ). Формула обращения.
- Ортогональность экспоненциального базиса. Разложение единичного периодического импульса по экспоненциальному базису.
- Обобщенное равенство Парсеваля.
- Два примера на вычисление ДПФ.
- Теорема об отсчетах.
- Циклическая свертка. Теорема о свертке.
- Коммутативность и ассоциативность циклической свертки.
- Теорема об общей форме линейного стационарного преобразования сигналов.
- Собственные функции и собственные значения линейного стационарного преобразования сигналов.
- Циклическая корреляция. Теорема о корреляции.
- Теорема об ортонормированном базисе, состоящем из сдвигов некоторого сигнала.
- Постановка задачи об оптимальной интерполяции. Ее переформулировка в спектральной области.
- Решение задачи об оптимальной интерполяции.
- Перестановка reverse и ее свойства.
- Первая рекуррентная последовательность базисов. Явное представлении базисных сигналов.
- Ортогональность промежуточных базисов.
- Быстрое преобразование Фурье. Количество арифметических операций. Быстрое восстановление сигнала по его ДПФ.
- Вейвлетные базисы. Базис Хаара, его ортогональность.
- Явное представление сигналов, входящих в базис Хаара.
- Быстрое преобразование Хаара. Количество арифметических операций. Быстрое восстановление сигнала по его дискретному преобразованию Хаара.
- Матрицы Адамара, их свойства.
- Вторая рекуррентная последовательность базисов. Явное представлении базисных сигналов.
- Ортогональность промежуточных базисов.
- Быстрое преобразование Уолша. Количество арифметических операций. Быстрое восстановление сигнала по его дискретному преобразованию Уолша.
- Упорядочение дискретных функций Уолша по частоте.
- Дискретные периодические функции Бернулли, их свойства.
- Разложение сигнала по сдвигам функции Бернулли.
- Дискретный периодический В-сплайн, его разложение по экспоненциальному базису.
- Вычисление значений В-сплайна в узлах специальной сетки.
- Представление В-сплайна через сдвиги функции Бернулли.
- Определение пространства дискретных периодических сплайнов, его размерность.
- Лемма о принадлежности константы пространству сплайнов.
- Эквивалентное определение сплайна в терминах разложения по сдвигам функции Бернулли.
- Ключевое соотношение для дискретных периодических сплайнов.
- Однозначная разрешимость задачи дискретной сплайн-интерполяции.
- Явная формула для коэффициентов интерполяционного сплайна.
- Экстремальное свойство интерполяционного сплайна.
- Вычисление значений дискретного периодического сплайна на основном периоде.
- Построение ортогонального базиса в пространстве сплайнов.
- Свойства ортогональных сплайнов.
- Теорема о базисе в пространстве сплайнов, состоящем из сдвигов некоторого сплайна.
- Теорема о двойственных сплайнах. Определение самодвойственного сплайна.
- Решение дискретной задачи о наименьших квадратах с помощью В-сплайна и двойственного к нему сплайна.
- Представление решения задачи о наименьших квадратах в виде линейной комбинации сдвигов В-сплайна.
ЛИТЕРАТУРА
- Макклеллан Дж. Х., Рейдер Ч. М. Применение теории чисел в цифровой обработке сигналов. М.: Радио и связь, 1983.
- Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1989.
- Залманзон Л. А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. М.: Наука, 1989.
- Бер М. Г., Малоземов В. Н. Об интерполяции дискретных периодических данных // Проблемы передачи информации. 1992. Т. 28. №4. С. 60–68.
- Малоземов В. Н., Третьяков А. А. Новый подход к алгоритму Кули–Тьюки // Вестник СПбГУ. Сер. 1. 1997. Вып. 3 (№15). С. 57–60.
- Малоземов В. Н., Третьяков А. А. Алгоритм Кули–Тьюки и дискретное преобразование Хаара // Вестник СПбГУ. Сер. 1. 1998. Вып. 3 (№15). С. 31–34.
- Малоземов В. Н., Третьяков А. А. Секционирование, ортогональность и перестановки // Вестник СПбГУ. Сер. 1. 1999. Вып. 1 (№1). С. 16–21.
- Малоземов В. Н., Певный А. Б. Дискретные периодические B-сплайны
// Вестник СПбГУ. Сер. 1. 1997. Вып. 4 (№22). С. 14–19.
- Малоземов В. Н., Певный А. Б. Дискретные периодические сплайны и их вычислительные применения // Журн. вычисл. мат. и матем. физ. 1998. Т. 38. №8. С. 1235–1246.
- Кирушев В. А., Малоземов В. Н., Певный А. Б. Вейвлетное разложение пространства дискретных периодических сплайнов // Матем. заметки. 2000. Т. 67. Вып. 5. С. 712–720.
- Малоземов В. Н., Машарский С. М. Обобщенные вейвлетные базисы, связанные с дискретным преобразованием Виленкина–Крестенсона // Алгебра и анализ. 2001. Т. 13. Вып. 1. С. 111–157.
ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
- Вычеты.
- Китайский код.
- Метод простых множителей для вычисления ДПФ.
- Вычисление ДПФ при малых N.
- Сигналы.
- Простейшие преобразования сигналов.
- Аналитическое представление ДПФ некоторых сигналов.
- Циркулянтные матрицы.
- Дискретные периодические сплайны.
- Разные задачи.