采用johnson转换系统自相关函数用matlab生产各向异性非高斯粗糙表面
时间: 2024-02-25 16:53:19 浏览: 50
对于使用Johnson转换系统生成各向异性非高斯粗糙表面,除了可以直接对高斯随机场进行变换外,还可以通过自相关函数计算来实现。下面是一个示例代码:
```matlab
% 定义表面尺寸和分辨率
L = 1; % 表面尺寸为1m
N = 256; % 分辨率为256x256
% 定义Johnson转换系统的参数
alpha = 3; % 非线性参数
beta = 2; % 各向异性参数
gamma = 1; % 尺度参数
% 计算自相关函数
[X,Y] = meshgrid(linspace(-L/2,L/2,N));
R = sqrt(X.^2 + Y.^2);
C = exp(-beta^2*R.^2);
D = 1./(1 + exp(-alpha*R));
A = gamma*sqrt(2/pi)*C.*D;
% 生成随机相位
phi = rand(N);
% 对自相关函数进行傅里叶变换
F = fft2(A.*exp(1i*phi));
% 生成随机表面
h_johnson = real(ifft2(F));
% 绘制表面
surf(X,Y,h_johnson);
```
在这个示例代码中,我们首先定义了Johnson转换系统的参数,并计算出自相关函数。然后,我们生成一个随机相位,将其与自相关函数相乘,并进行傅里叶变换,得到具有各向异性非高斯性质的随机表面。你可以根据自己的需求修改代码中的参数和生成方式。
相关问题
采用johnson转换系统用matlab生产各向异性非高斯粗糙表面
Johnson转换系统(Johnson Transformation System)是一种经典的方法,用于生成具有各向异性非高斯性质的随机场。该方法的主要思想是通过对原始高斯随机场进行非线性变换,将其转换为非高斯随机场。在Matlab中,可以使用如下代码实现:
```matlab
% 定义表面尺寸和分辨率
L = 1; % 表面尺寸为1m
N = 256; % 分辨率为256x256
% 生成高斯随机场
h = randn(N);
% 定义Johnson转换系统的参数
alpha = 3; % 非线性参数
beta = 2; % 各向异性参数
gamma = 1; % 尺度参数
% 计算转换函数
x = linspace(-5,5,1000);
y = 1./(1 + exp(-alpha*x));
z = exp(-0.5*beta^2*x.^2);
w = gamma*sqrt(2/pi)*z.*y;
% 对高斯随机场进行Johnson变换
h_johnson = interp1(x,w,h(:),'linear','extrap');
h_johnson = reshape(h_johnson,N,N);
% 绘制表面
[X,Y] = meshgrid(linspace(-L/2,L/2,N));
surf(X,Y,h_johnson);
```
在这个示例代码中,我们首先生成一个256x256的高斯随机场。然后,我们通过定义Johnson转换系统的参数,计算出转换函数。最后,我们使用Matlab中的interp1函数对原始高斯随机场进行Johnson变换,得到具有各向异性非高斯性质的随机表面。你可以根据自己的需求修改代码中的参数和生成方式。
采用Johnson转换系统加自相关函数生成各向异性非高斯粗糙表面matlab程序
使用Johnson转换系统加自相关函数生成各向异性非高斯粗糙表面可以更加灵活地控制表面特征。下面是一个简单的示例Matlab程序:
```matlab
% 定义表面尺寸和分辨率
L = 1; % 表面尺寸为1m
N = 256; % 分辨率为256x256
% 定义Johnson转换系统的参数
alpha = 3; % 非线性参数
beta = 2; % 各向异性参数
gamma = 1; % 尺度参数
% 计算自相关函数
[X,Y] = meshgrid(linspace(-L/2,L/2,N));
R = sqrt(X.^2 + Y.^2);
C = exp(-beta^2*R.^2);
D = 1./(1 + exp(-alpha*R));
A = gamma*sqrt(2/pi)*C.*D;
% 生成随机相位
phi = rand(N);
% 对自相关函数进行傅里叶变换
F = fft2(A.*exp(1i*phi));
% 定义高斯滤波器
sigma = 0.1*L;
filter = exp(-R.^2/(2*sigma^2));
% 进行滤波
F_filtered = F.*filter;
% 生成随机表面
h_johnson = real(ifft2(F_filtered));
% 绘制表面
surf(X,Y,h_johnson);
```
在这个示例程序中,我们首先计算出自相关函数,并生成一个随机相位。然后,我们将自相关函数与随机相位相乘,并进行傅里叶变换。接着,我们定义了一个高斯滤波器,并将其与傅里叶变换后的数据相乘,得到滤波后的随机表面。最后,我们绘制了表面。你可以根据自己的需求修改代码中的参数和生成方式。