Two Families of Radix-2 FFT Algorithms With Ordered Input and Output Data

Two radix-2 families of fast Fourier transform (FFT) algorithms that have the property that both inputs and outputs are addressed in natural order are derived in this letter. The algorithms obtained have the same complexity that Cooley–Tukey radix-2 algorithms but avoid the bit-reversal ordering applied to the input. These algorithms can be thought as a variation of the radix-2 Cooley–Tukey ones

Detector de contorns basat en el domini transformat

RESUM En aquest document es presenta un detector de contorns d’imatges basat en el domini transformat. A partir de la interpretació de la transformada de Fourier de la imatge i la seva formulació matricial en termes dels diferents modes, es realitza una selecció de les components passa baixes a partir de les quals es reconstrueix la component de baixa freqüència que es resta de la imatge original per tal d’obtenir el detector. Aquest detector de contorns no és esbiaixat. L’algorisme pot ser aplicat utilitzant diferents mides del bloc de processament, que pot anar de la imatge sencera a blocs de reduïdes dimensions: 36X36, 16x16 o 8x8, per fer un seguiment de les propietats locals de la imatge quan aquesta és presenta característiques espacials poc uniformes.En este documento se presenta un detector de contornos de imágenes basado en el dominio transformado. A partir de la interpretación de la transformada de Fourier de la imagen y su formulación matricial en términos de los diferentes modos, se realiza una selección de las componentes paso-bajas a partir de las cuales se reconstruye la componente de baja frecuencia que se restará a la imagen original pora obtener el detector. Este detector de contornos no es sesgado. El algoritmo puede ser aplicado utilizando diferentes medidas del bloque de procesado, que puede ir de la imagen entera a bloques de reducidas dimensiones: 36x36, 16x16 o 8x8, que permiten hacer un seguimiento de las propiedades locales de la imagen cuando ésta presenta características sectoriales muy diversas.In this document an image contour detector based on the transformed domain is presented. Following the interpretation of the image Fourier transform and its matrix formulation in terms of its different modes, we select the base-band ones from which we reconstruct the low frequency image component. This component is subtracted to the original image in order to obtain the contours. This contour detector is not biased. The algorithm can be implemented using different block processing sizes, which can range from the entire image to blocks of smaller dimensions: 36x36, 16x16 or 8x8. Small blocks improve the contour detector performance when the local properties of the image are not uniform

Quantum Fourier transform revisited

The fast Fourier transform (FFT) is one of the most successful numerical algorithms of the 20th century and has found numerous applications in many branches of computational science and engineering. The FFT algorithm can be derived from a particular matrix decomposition of the discrete Fourier transform (DFT) matrix. In this paper, we show that the quantum Fourier transform (QFT) can be derived by further decomposing the diagonal factors of the FFT matrix decomposition into products of matrices with Kronecker product structure. We analyze the implication of this Kronecker product structure on the discrete Fourier transform of rank-1 tensors on a classical computer. We also explain why such a structure can take advantage of an important quantum computer feature that enables the QFT algorithm to attain an exponential speedup on a quantum computer over the FFT algorithm on a classical computer. Further, the connection between the matrix decomposition of the DFT matrix and a quantum circuit is made. We also discuss a natural extension of a radix-2 QFT decomposition to a radix-d QFT decomposition. No prior knowledge of quantum computing is required to understand what is presented in this paper. Yet, we believe this paper may help readers to gain some rudimentary understanding of the nature of quantum computing from a matrix computation point of view

New FFT/IFFT Factorizations with Regular Interconnection Pattern Stage-to-Stage Subblocks

Les factoritzacions de la FFT (Fast Fourier Transform) que presenten un patró d’interconnexió regular entre factors o etapes son conegudes com algorismes paral·lels, o algorismes de Pease, ja que foren originalment proposats per Pease. En aquesta contribució s’han desenvolupat noves factoritzacions amb blocs que presenten el patró d’interconnexió regular de Pease. S’ha mostrat com aquests blocs poden ser obtinguts a una escala prèviament seleccionada. Les noves factoritzacions per ambdues FFT i IFFT (Inverse FFT) tenen dues classes de factors: uns pocs factors del tipus Cooley-Tukey i els nous factors que proporcionen la mateix patró d’interconnexió de Pease en blocs. Per a una factorització donada, els blocs comparteixen dimensions, el patró d’interconnexió etapa a etapa i a més cada un d’ells pot ser calculat independentment dels altres.FFT (Fast Fourier Transform) factorizations presenting a regular interconnection pattern between factors or stages are known as parallel algorithms, or Pease algorithms since were first proposed by Pease. In this paper, new FFT/IFFT (Inverse FFT) factorizations with blocks that exhibit regular Pease interconnection pattern are derived. It is shown these blocks can be obtained at a previously selected scale. The new factorizations for both the FFT and IFFT have two kinds of factors: a few Cooley-Tukey type factors and new factors providing the same Pease interconnection pattern property in blocks. For a given factorization, these blocks share dimensions, the interconnection pattern stage-to-stage, and all of them can be calculated independently from one another.Las factoritzaciones de la FFT (Fast Fourier Transform) que presentan un patrón de interconexiones regular entre factores o etapas son conocidas como algoritmos paralelos, o algoritmos de Pease, puesto que fueron originalmente propuestos por Pease. En esta contribución se han desarrollado nuevas factoritzaciones en subbloques que presentan el patrón de interconexión regular de Pease. Se ha mostrado como estos bloques pueden ser obtenidos a una escalera previamente seleccionada. Las nuevas factoritzaciones para ambas FFT y IFFT (Inverse FFT) tienen dos clases de factores: unos pocos factores del tipo Cooley-Tukey y los nuevos factores que proporcionan el mismo patrón de interconexión de Pease en bloques. Para una factoritzación dada, los bloques comparten dimensiones, patrón d’interconexión etapa a etapa y además cada uno de ellos puede ser calculado independientemente de los otros