鮑默特-霍爾表

鮑默特-霍爾表

鮑默特-霍爾表(Baumert-Hall array)亦稱鮑默特-霍爾陣列、Baumert-Hall陣列,是阿達馬矩陣的推廣,因遞推構造阿達馬矩陣而提出,若元素為未定元±A,±B,±C,±D的4t階矩陣的每一行及每一列含每個未定元X(包括-X)各t次,並且把A,B,C,D看做可換環中元素時每兩行都是正交的,則稱該矩陣為t階鮑默特-霍爾表,記為BH[4t],若存在t階的鮑默特-霍爾表BH[4t],且存在m階的威廉森型矩陣,則存在4mt階的H矩陣.該H矩陣可將BH[4t]中的未定元A,B,C,D換作4個威廉森型矩陣而得到,若取A=B=C=D=1,則從一個BH[4t]得到一個4t階的H矩陣,當t=1+2a10b26c,a,b,c為非負整數時,存在BH[4t],當t為不大於33的奇數或其他一些奇數時,也存在BH[4t]。

基本介紹

鮑默特-霍爾表 鮑默特-霍爾表
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定義1設 為正整數, 為t個互相交換的變元,X為元素取自集合 的n×n矩陣,若

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則稱X為一個( )-型n階正交設計(orthogonal design)。記作OD(n; )。當t=4, 且 時,OD(4s; )叫做s階 鮑默特-霍爾( Baumert-Hall)陣列鮑默特-霍爾(Baumert-Hall)表。1階Baumert-Hall陣列OD(4;1,1,1,1)也叫做Williamson陣列。

鮑默特-霍爾表的構作方法

下面說明Baumert-Hall陣列的構作方法,為此先引入T-序列與循環T-矩陣的概念。

T-序列

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是長為n的(0,±1)-序列,若

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(i)對1≤j≤n, 恰有一個為±1,其餘3個均為0,

(ii)對1≤j≤n-1,恆有

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則稱 是一組不相交T-序列。簡稱 T-序列(T-sequence)。

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循環T-矩陣對上述T-序列 ,設1≤i≤4,令X表示以A為第一行而生成的n階循環矩陣,則稱 為一組n階不相交循環T-矩陣,簡稱 循環T-矩陣

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引理1設 為n階循環T-矩陣。則

(i)1≤i,j≤4,i≠j,則X與X不相交,即

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(ii) 是一個(1,-1)-矩陣;

(iii)

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(iv)對1≤i≤4,X的各行和都相等,設X的行和為n,則

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下述定理給出構作Baumert-Hall陣列的一個強有力方法。

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定理1(Cooper,J.Wallis) 設 為n階循環T-矩陣,a,b,c,d為交換變元,令

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再設R為下述n×n矩陣:

式(7) 式(7)

將式(6)與式(7)代入下述Goethal-Seidel陣列

式(8) 式(8)

則得到一個OD(4n;n,n,n,n)。

在上述定理中,若取a=b=c=d=1,則得到一個4n階H-陣,於是得到下述結果。

定理2若存在一組長為n的T-序列。則存在4n階H-陣。

定理3若4n≤200,則4n階H-陣存在。

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