Все равно не понимаю, чего Вы тут ищите
Разлагаем каждый синус/косинус по базису Уолша - и складываем с соответствующими коэффициентами.
Разложить каждый синус все равно придется (ибо это частный случай поставленной задачи), а как только это сделано, то задача тривиальна. А научиться раскладывать синусы - это и есть "записать матрицу перехода".
Чего я не понимаю? Или требуется что-то компьютерное?