快速非均匀 DFT 或多或少适用于复杂频率(阻尼)。怎么提高?

计算科学 傅立叶分析 傅里叶变换
2021-12-07 21:40:22

有多种算法可用于快速评估非均匀 DFT,无论是在理论上,还是在库中,如

我需要评估ak=j=0m1Ajexp(2πifjxk)为了0kn1等距实数xk(IExk=x0+kΔx) 和任意但有界的复数fj(IE|fj|F)。

我只能直接使用这些库,如果fj是真实的,但不是在它们复杂的更一般的情况下。基本理论似乎或多或少仍然有效,但在尝试应用 高级的 技巧时遇到了一些微妙的问题。

笔记 exp(πw2x2)exp(2πIm(fj)x)=exp(πw2(x+w2Im(fj))2)exp(πw2Im(fj)2). 这意味着如果exp(πw2x2)被用作窗函数,则由虚部产生的“阻尼”因子fj可以转化为空间域中窗口函数的偏移(以及Aj),这很容易包含在频率空间的“卷积”中(作为相位因子)。

所以它或多或少地起作用。但是空间域的变化可能会对所需的过采样产生负面影响,并且与截断高斯相比,使用更优化的窗口函数似乎具有挑战性。例如,产品exp(2πIm(fj)x)对于我最喜欢的窗函数家族的任何成员,甚至都不是缓和分布(一个微妙的问题),因此不清楚如何将其包含在频率空间的“卷积”中。

我的问题是:“如何改进?” 例如,我可以尝试基于上述基本理论为 NFFT3 贡献一个实现。(该库已经提供了许多概括,但总体上不如 FINUFFT 那样优化。)希望更优化的库的贡献者之一看到这一点,并有动力将他的一些更高级的技巧推广到我的案例中。或者我可以尝试向这些库的维护者询问他们的想法。或者我可以尝试自己克服微妙的问题,或者至少尝试了解它们是否是一个严重的障碍。要么 ...

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