大气湍流相位屏的分形法模拟性能分析

简介：
本研究探讨了利用分形方法来模拟大气湍流相位屏的性能，详细分析了该方法的有效性和精确性，并提出改进策略。 数值模拟研究大气湍流的核心在于构建既准确又计算效率高的大气湍流相位屏，以真实地体现折射率的变化特性。依据大气湍流的统计特征，采用分形方法对方形的大气湍流相位屏进行了数值模拟。通过对模拟结果进行统计分析并与结构函数理论值对比后发现，所得的大气湍流相位分布符合Kolmogorov统计规律。在此基础上，进一步探讨了利用分形法来模拟大气湍流相位屏的性能表现。 研究结果显示：运用分形方法生成的方形相位屏在统计特性方面与理论预期基本一致；随着迭代次数从低频到中频再到高频部分逐步增加时，误差逐渐累积导致相位屏的模拟精度下降。同时发现，在增加相位屏采样点数量的情况下，不仅会降低模拟精度，还会需要更多的相位屏来完成模拟工作。此外，在增加不同强度的大气湍流相位屏的数量后，它们之间的模拟精度差异趋于减小。