Комплексное присвоение номеров

0

Вот мой код MATLAB, который вычисляет френелевскую дифракцию. И я хочу реализовать тот же код в C++.

clc;clear all;close all;

N=512;
M=512;
lambda=632e-9;
X = 12.1e-6;
k=2*pi/lambda;
z0 = (N*X^2)/lambda;
a = (exp(j*k*z0)/(j*lambda))
hX=(exp(j*k*z0)/(j*lambda))*exp(j*pi/(z0*lambda)*X^2*[0:N-1].^2);
hY=(exp(j*k*z0)/(j*lambda))*exp(j*pi/(z0*lambda)*X^2*[0:M-1].^2);
h = hX.'*hY;
figure; imshow(real(h), []);

И хотя я пытаюсь реализовать тот же код в C++, я попробовал это:

int main (){
std::complex<double> com_two(0,1);
double mycomplex = 1;
double pi = 3.1415926535897;
double N = 512;
double M = 512;
double lambda = 632e-9;
double X = 12.1e-6;
double k = (2*pi)/lambda;
double z0=(N*pow(X,2))/lambda;
//std::complex<double> hx; // Both definitions don't work
//double hy;
/*for (int j=0; j < N; j++){
    hy = (exp(mycomplex*k*z0) / (mycomplex*lambda))*exp(mycomplex*pi/(z0*lambda)*pow(X,2)*pow(j,2));
    cout << hy <<endl;
}*/
system("pause");
return 0;

}

Но дело в том, что, хотя вычисления, выполняющие значения hx и hy, возвращают комплексные значения.

Итак, как мне определить "mycomplex", как i, j, как в коде MATLAB. Также я нашел несколько оспариваний, таких как std::complex<double> complex;

Но я думаю, что это не сработает. По-моему, мне нужно получить значения hx и hy как сложные числа. Но я не смог найти правильное решение.

Я буду очень рад, если кто-то поможет в этом.

  • 0
    Так в чем проблема? хи сложно или нет?
  • 0
    Да, он должен принимать комплексные числа, такие как 5 + 3i и т. Д. Правая часть уравнения дает комплексные числа, но когда я пытаюсь отобразить результат, он дает мне 1 # INF, который я не хочу получить.
Показать ещё 8 комментариев
Теги:
math
complex-numbers

2 ответа

1
Лучший ответ

проблема - это не сложное число, а расчеты, которые вы выполняете. Сначала вы делаете разные вещи в Matlab alg (версия, которую вы показали как минимум) и в C++. Вот как вы должны поместить этот код в C++.

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <complex>
using namespace std;
/*
 * 
 */
int main(int argc, char** argv) {
    double pi = 3.1415926535897;
    double N = 512;
    double M = 512;
    double lambda = 632e-9;
    double X = 12.1e-6;
    double k = (2 * pi) / lambda;
    double z0 = (N * pow(X, 2)) / lambda;
    std::complex<double> hx, hy; // Both definitions don't work
    //double hy;
    int j = 1;
    //for (int j=0; j < N; j++){
        hy = (exp(j*k*z0) / (j*lambda))*exp(j*pi/(z0*lambda)*pow(X,2)*pow(j,2));
        cout << hy <<endl;
    //}
    system("pause");
    return 0;
}

теперь проблема в вашей lambda = 632e-9 которая близка к нулю, тогда k очень большая k = (2 * pi)/lambda; как обратное к чему-то, что приближается к 0, а в свою очередь

exp(j*k*z0)

очень большой, и это

(exp(j*k*z0) / (j*lambda))

даже больше. Тогда это

(exp(j*k*z0) / (j*lambda))*exp(j*pi/(z0*lambda)

является огромным, а остаточный фактор pow(X,2)*pow(j,2)) имеет смысл. Тогда

cout << hy <<endl;

будет печатать (inf,0) даже для лямбда = 0,0001; (как насчет 632e-9!).

Однако вы можете распечатать его, если вы используете достаточно маленькое значение j для поглощения огромного значения k в exp (j также находится в знаменателе, но правило l'Hopital гарантирует, что это будет меньше).

Как следует из ваших комментариев (а не вашего кода), вам нужно, чтобы j было комплексным числом z = 1i. Тогда решение должно измениться

double j =1;

в

std::complex<double> j(0,1);

РЕШЕНИЕ:

int main(int argc, char** argv) {
    double pi = 3.1415926535897;
    double N = 512;
    double M = 512;
    double lambda = 0.00001;//632e-9;
    double X = 12.1e-6;
    double k = (2 * pi) / lambda;
    double z0 = (N * pow(X, 2)) / lambda;
    std::complex<double> hx, hy;
    std::complex<double> j(0,1);
        hy = (exp(j*k*z0) / (j*lambda))*exp(j*pi/(z0*lambda)*pow(X,2)*pow(j,2));
        cout << hy <<endl;
    return 0;
}
Поделиться
  • 0
    j мнимо 1 в Matlab. Здесь - это действительно положительное число. Это главная ошибка.
  • 0
    Я использовал int j, так как это то, что вы показали в своем коде, без проблем использовать complex (0,1)
0

Я изменил несколько строк в вашем коде, и он дает результаты, отличные от 1 # INF

1) Измените mycomplex от double до std::complex<double> и назначьте (0,1) чтобы сделать его мнимым 1. Фактически com_two имеет тот же тип и значение, которые вам нужны для mycomplex и вы не используете его.

2) Удалите комментарии. Измените тип hy из double в std::complex<double>. Удалите неиспользуемую декларацию hx.

3) Мой компилятор обнаруживает ошибку в pow(j,2) из-за двусмысленности, поэтому я ее исправил.

#include <iostream>
#include <complex>

using namespace std;

int main (){
  complex<double> mycomplex(0,1);
  double pi = 3.1415926535897;
  double N = 512;
  double M = 512;
  double lambda = 632e-9;
  double X = 12.1e-6;
  double k = (2*pi)/lambda;
  double z0=(N*pow(X,2))/lambda;
  complex<double> hy;
  for (int j=0; j < N; j++){
      hy = (exp(mycomplex*k*z0) / (mycomplex*lambda))*exp(mycomplex*pi/(z0*lambda)*pow(X,2)*pow((double)j,2));
      cout << hy <<endl;
  }
  system("pause");
  return 0;
}
Поделиться
  • 0
    Вы изменили код. OP использует двойной mycomplex = 1; и он полностью отличается от вашего сложного <double> mycomplex (0,1); который мнимый "1i"
  • 0
    Да, я упоминал об этом в 1) . Это на самом деле то, что OP хочет сделать код похожим на Matlab, где j является мнимым 1.
Показать ещё 1 комментарий

Ещё вопросы

Сообщество Overcoder
Наверх
Меню