【阵列信号处理】矩阵代数基础知识总结
一:奇异矩阵和非奇异矩阵
奇异矩阵就是行列式为 0 的矩阵(必须是方阵才可谈奇异与非奇异),也就是不可逆矩阵。
非奇异矩阵就是行列式不为 0 的矩阵,也就是可逆矩阵。
二、Matlab中的转置与共轭转置
matlab默认的矩阵转置是共轭转置,是对复数进行操作的。
求共轭转置矩阵的指令为A',即共轭转置。
求非共轭转置矩阵的指令为A.',相当于conj(A'),即转置。conj(A')意思时,先A'共轭转置,再取共轭,两次共轭抵消。
当A为实数矩阵时,A'和A.'没有区别,但当A是复数矩阵时,就会有区别,A.'相当于conj(A')。一般来说,没有特殊的要求的话,对复数的转置操作都是用A',即共轭转置,因为共轭转置更加自然,对于复数做内积,是必须要共轭转置。
% 当A为实数矩阵时,A'和A.'没有区别
>> A = [ 1 2; 3 4];
>> A' % 共轭转置
ans =
1 3
2 4
8. >> A = [ 1 2; 3 4];
>> A.' % 转置
ans =
1 3
2 4
% 当A为复数矩阵时,A'和A.'有区别
>> A = [ 1+2i 2+2i; 3+2i 4+2i];
>> A' % 共轭转置
ans =
1 - 2i 3 - 2i %共轭转置不仅专置了,而且复数符号i前的运算符还取共轭了
2 - 2i 4 - 2i
21. >> A = [ 1+2i 2+2i; 3+2i 4+2i];
>> A.' % 转置
ans =
1 + 2i 3 + 2i
2 + 2i 4 + 2i
% conj运算符作用是“取复共轭"
>> A = [ 1+2i 2+2i; 3+2i 4+2i];
>> conj(A') % 共轭转置再取复共轭,相当于转置
ans =
1 + 2i 3 + 2i
2 + 2i 4 + 2i
34. >> A = [ 1+2i 2+2i; 3+2i 4+2i];
>> conj(A) % 取复共轭
ans =
1 - 2i 3 - 2i
2 - 2i 4 - 2i
【补充】数学中的复共轭
对每个元素取复共轭,,数学符号:* ,相当于matlab中conj()
对矩阵转置,数学符号:T ,相当于matlab中A.'
对矩阵共轭转置,数学符号: H ,相当于matlab中A'
三、数学中 arg min的意思
数学中 arg min的意思:arg min 就是使后面这个式子达到最小值时的x,t的取值。
1、其中arg min是元素(变元)的英文缩写。
比如:函数 cos(x) 在 ±π、±3π、±5π、……处取得最小值(-1),则 argmin cos(x) = {±π, ±3π, ±5π, ...}。如果函数 f(x) 只在一处取得其最小值,则 argmin f(x) 为单点集,比如 argmin (x - 4)^2 = 4。
2、arg的意思:argument of a complex number 复数的辐角
比如:z = r*(cosθ + i sinθ)
r是z的模,即:r = |z|;
θ是z的辐角,记作:θ = arg(z)
任意一个不为零的复数z=a+bi的辐角有无限多个值,且这些值相差2π的整数倍。
把适合于-π<θ≤π的辐角θ的值,叫做辐角的主值,记作argz。辐角的主值是唯一的。且有arg(z)=Arg(z)+2kπ。
