Función de Walsh

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En análisis matemático, el conjunto de las funciones de Walsh forman una base ortogonal de las Funciones de cuadrado integrable en el intervalo unidad. Las funciones toman únicamente los valores -1 y 1, en subintevarlos definidos por fracciones diádicas. Son muy usadas en electrónica y otras aplicaciones de ingeniería.

Las funciones ortogonales de Walsh son usadas para realizar la transformada de Hadamard, que es muy similar a la forma en que la ondas senoidales son usadas para realizar la transformada de Fourier.

Las funciones de Walsh están relacionadas con las funciones de Haar, ya que ambas forman un sistema ortogonal completo. El sistema de funciones de Haar puede ser por un lado preferible debido a sus propiedades wavelet (es decir localización), por otro lado las funciones de Walsh están acotadas (de hecho, tienen módulo 1 en todo punto).

El orden de la función es 2s, donde s es un entero, lo cual significa que hay 2s intervalos (de tiempo) cuyo valor son -1 o 1.

Primeras funciones de Walsh, donde j es el número de pxfunción, km son los bits del número de función j pero en Código Gray y x es la variable diádica.

Una lista de las 2s funciones de Walsh hacen una matriz de Hadamard.

Una forma de definir las funciones de Walsh es usando las representaciones en dígitos binarios de los núemros reales y enteros. Para un entero k considere la representacion de dígitos binarios

k = k0 + k12+...+km2m,

para algunos enteros m y con ki equivalentes a 0 o a 1. Entonces si k es el transformada de código Gray de j - 1, la función de Walsh j - th en el punto x, con 0 ≤ x < 1, es

wal j(x) = (-1)(k0x0 + ... + kmxm),

si

x = x0 / 2+ x1 / 22 + x2 / 23+...,

donde de nuevo xi es 0 o 1 (solo un número finito de veces 1, si x es un número racional)

Las funciones de Walsh pueden ser interpretadas como los caracteres de

(Z2)N,

el grupo de sequencias Z2, usando este punto de vista, muchas generalizaciones han sido definidas.

Las aplicaciones (en matemáticas) pueden ser encontradas en cualquier lugar donde se usen representaciones dígitales, es decir, en los análisis digitales de los métodos de quasi-Monte Carlo. Las funciones de Walsh son usadas en Radio Astronomía para reducir los efectos de la diafónia eléctrica entre las señales de las antenas.

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