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Toeplitz一词是在二十世纪初Otto tpeplitz在研究关Laurent 数列的双线性结构时提出的.Toeplitz方程组在数学、科学计算以及工程方面都有广泛的应用,如图像处理中的图像存储问题,代数微分方程,控制理论等方面.
本文研究求解Toeplitz方程组的迭代方法,并且给出了带状Toeplitz矩阵求逆的一个新的算法.
我们将主要研究求解Toeplitz方程组的由循环一块对角分裂导出的迭代方法,以及带状Toeplitz矩阵的求逆方法.文章的主要内容由两部分构成,它们分别是:
·求解Toeplitz方程组的迭代法;
·五对角带状Toeplitz求逆的迭代算法.
本文结构安排如下.
第一章中,我们首先介绍Toeplitz方程组的一些背景知识,然后介绍用迭代法求解Toeplitz方程组的一些发展情况以及最新进展.
在第二章中,我们给出了Toeplitz矩阵的一个新的循环分裂,基于这一分裂,构造了求解Toeplitz方程组的迭代方法.讨论了它的收敛条件以及最优参数的选择等问题.然后对这一方法构造了一个加速迭代方法--SOR迭代法.一些简单的数值例子被给出.
在第三章中,我们主要研究带状Toeplitz矩阵逆的求法.给出一个按元素迭代的直接解法来计算非对称五对角带状Toeplitz矩阵的逆,我们用一个C++程序验证了此算法的有效性.