Digital Signal Processing Reference
In-Depth Information
B.4.2 Matrix inversion lemma
Let
P
and
R
be square and nonsingular. Then, according to the matrix inversion
lemma, we have
(
P
+
QRS
)
−
1
=
P
−
1
−
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
SP
−
1
.
(B
.
13)
This holds even if
Q
and
S
are not square. To prove Eq. (B.13) just observe
that
P
−
1
−
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
SP
−
1
(
P
+
QRS
)
I
−
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
S
+
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
SP
−
1
Q
=
I
−
RS
I
−
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
S
+
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
=
SP
−
1
Q
+
R
−
1
−
SP
−
1
Q
RS
I
−
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
S
+
P
−
1
Q
(
SP
−
1
Q
+
R
−
1
)
−
1
S
=
I
=
indeed.
B.4.3 Partitioned matrices
Consider a matrix in the form
AB
CD
.
(B
.
14)
Assuming that
A
is nonsingular, we can verify by explicit multiplication that
AB
CD
=
A 0
0D
−
CA
−
1
B
IA
−
1
B
0I
.
I
0
(B
.
15)
CA
−
1
I
By recognizing that
−
1
=
IA
−
1
B
0I
−
1
=
I
−
A
−
1
B
0
I
0
I
0
and
CA
−
1
−
CA
−
1
I
I
I
we therefore obtain
AB
CD
−
1
=
I
−
A
−
1
B
0
A
−
1
,
0
I
0
−
CA
−
1
(
D
−
CA
−
1
B
)
−
1
I
0
I
(B
.
16)
where it is assumed that
D
−
CA
−
1
B
is nonsingular as well. Similarly, for the
case where
D
is nonsingular, we can write
AB
CD
=
IBD
−
1
0I
A
−
BD
−
1
C0
0
I 0
D
−
1
CI
,
(B
.
17)
D
which yields
AB
CD
−
1
=
I 0
−
D
−
1
CI
(
A
−
BD
−
1
C
)
−
1
I
−
BD
−
1
0
.
0
D
−
1
0
I
(B
.
18)
Search WWH ::
Custom Search