改进的迭代傅里叶算法


改进的迭代傅里叶算法

目的

解耦振幅和偏振信息,计算LCP和RCP的全息相位分布。

计算流程图

Ps:MOD(number, divisor)取余函数,具体说明见下

公式 说明 结果
=MOD(3, 2) 3/2 的余数 1
=MOD(-3, 2) -3/2 的余数。 符号与除数相同 1
=MOD(3, -2) 3/-2 的余数。 符号与除数相同 -1
=MOD(-3, -2) -3/-2 的余数。 符号与除数相同 -1

具体流程

  • 输入任意远场信息

\[\begin{cases} 远场强度I^f \\ 方位角\Psi^f \\ 椭圆角\lambda^f \end{cases} \]

Ps:上标f表示远场像平面,m表示超表面平面。

  • 将远场信息其转换为Lcp和Rcp的振幅信息\(a_ + ^f\)\(a_ - ^f\),以及LCP和RCP的相位差\({\alpha ^f}\)

Ps:其中??=(或1)表示LCP,??=?(或?1)表示RCP。

  • 随机相位??????应用于补充方程1的幅度信息以获得初始复振幅\(a_\sigma ^f{e^{i{\varphi _{rd}}}}\),并执行傅里叶逆变换以获得初始超表面信息:

Ps:j=1代表是初始信息。

  • 考虑到LCP和RCP的超表面上的振幅是恒定的,采用迭代傅里叶变换的方法得到了如下的相位信息。迭代次数j是从1开始的整数

    • 如果j是奇数,则算法描述为:

    • 如果j是偶数,则算法描述为:

  • 当迭代次数j达到给定值N时,迭代过程结束。超表面的最终相位信息给出为: