Toeplitz matrix 与 Circulant matrix

之所以专门定义两个新的概念,在于它们特殊的形式,带来的特别的形式。

1. Toeplitz matrix

  • 对角为常数;

有:

.

2. Toeplize 矩阵与卷积和傅里叶变换到关系

长度为 ,二者之间的卷积可通过矩阵乘法的方式计算:

同样地根据卷积的性质,也有:

  • 由左边的 Toeplize 矩阵可知,Toeplize 矩阵不必是方阵;下面来看该矩阵的维度信息,如下图所示:


    Toeplitz matrix 与 Circulant matrix

    上面在 wikipedia 中复制过来的矩阵信息其实是当

3. Circulant matrix

是一种特殊的 Toeplitz 矩阵。

如下为一个 Circulant matrix 的基本形式:

在 Toeplize 的基础上,Circulant 进一步的要求是每一个行向量,是前一个行向量的循环右移一个元素。