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基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法

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张冬晓, 陈志斌, 肖程, 秦梦泽, 吴浩. 2019: 基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法, 物理学报, 68(13): 148-155. doi: 10.7498/aps.68.20190081
引用本文: 张冬晓, 陈志斌, 肖程, 秦梦泽, 吴浩. 2019: 基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法, 物理学报, 68(13): 148-155. doi: 10.7498/aps.68.20190081
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Zhang Dong-Xiao, Chen Zhi-Bin, Xiao Cheng, Qin Meng-Ze, Wu Hao. 2019: Generation of turbulence phase screen based on gravitational search algorithm, Acta Physica Sinica, 68(13): 148-155. doi: 10.7498/aps.68.20190081
Citation: Zhang Dong-Xiao, Chen Zhi-Bin, Xiao Cheng, Qin Meng-Ze, Wu Hao. 2019: Generation of turbulence phase screen based on gravitational search algorithm, Acta Physica Sinica, 68(13): 148-155. doi: 10.7498/aps.68.20190081
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基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法

  • 陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,石家庄,050003

  • 陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系, 石家庄 050003;32181 部队, 石家庄 050003

Generation of turbulence phase screen based on gravitational search algorithm

  • 摘要: 本文提出了一种全新的相位屏生成方法,结合了经典快速傅里叶变换(FFT)模型与稀疏谱模型.经典的FFT模型由于低频成分的严重缺失,限制了其在高精度相位屏生成方面的应用,为此,本文将相位屏的低频部分单独提取出来,应用稀疏谱模型生成相应的低频补偿屏,将二者相加后得到最终的精确相位屏.结果表明,补偿屏的模拟精度与低频采样点的分布有关,且存在一种最优分布使得最终的相位屏结构函数与理论结构函数的误差最小.为兼顾相位屏生成速度,本文选取了16个低频采样点,采样点位置由两个待定参数确定,并应用引力搜索算法对参数进行优化得到最终的低频采样点分布.仿真结果表明,该方法与传统低频补偿方法相比精度提高了1—2个数量级,且运算速度优于传统方法.
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基于引力搜索算法的湍流相位屏生成方法

  • 陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,石家庄,050003
  • 陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系, 石家庄 050003;32181 部队, 石家庄 050003

摘要: 本文提出了一种全新的相位屏生成方法,结合了经典快速傅里叶变换(FFT)模型与稀疏谱模型.经典的FFT模型由于低频成分的严重缺失,限制了其在高精度相位屏生成方面的应用,为此,本文将相位屏的低频部分单独提取出来,应用稀疏谱模型生成相应的低频补偿屏,将二者相加后得到最终的精确相位屏.结果表明,补偿屏的模拟精度与低频采样点的分布有关,且存在一种最优分布使得最终的相位屏结构函数与理论结构函数的误差最小.为兼顾相位屏生成速度,本文选取了16个低频采样点,采样点位置由两个待定参数确定,并应用引力搜索算法对参数进行优化得到最终的低频采样点分布.仿真结果表明,该方法与传统低频补偿方法相比精度提高了1—2个数量级,且运算速度优于传统方法.

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