基于小波分析的模拟大气湍流相位屏

简介：
本研究运用小波分析方法，开发了一种新的模拟大气湍流相位屏技术，旨在提高光学系统在大气湍流条件下的性能评估精度。 大尺寸及高分辨率的大气湍流相位屏的快速模拟对于实验验证自适应光学系统的性能以及评估控制算法稳定性至关重要。本段落提出了一种基于小波分析来模拟大气湍流相位屏的方法。通过利用离散小波变换在频段上的分割特性，对Von Karman型功率谱进行切割；根据能量守恒原理，在不同尺度上生成对应频段的近似高频系数；运用小波层间低频系数之间的递推关系来获取最高层低频系数的相关函数，并通过相关函数法模拟这些低频系数；最后利用小波合成算法得到最终的大气湍流相位屏。实验结果显示，基于该方法产生的大气湍流相位屏与Von Karman模型有很好的一致性。此方法的计算复杂度较低，能够快速生成大尺寸、高分辨率的大气湍流相位屏。