把这个代码变成可以在Mworks中实现的代码程序
时间: 2025-01-01 08:42:28 浏览: 252
将MATLAB代码转换为适用于MWorks的MLScript脚本需要对语法进行一些调整,并确保所有的函数调用都能够在MWorks环境中执行。以下是对原始代码的修改:
```mlscript
// 参数设置
L = 0.2; // 计算区域的物理尺寸 (m)
N = 500; // 网格点的数量
dx = L / N; // 网格的空间分辨率
x = linspace(-L/2, L/2, N); // x方向的坐标
y = x; // y方向的坐标,与x相同
[X, Y] = meshgrid(x, y); // 创建二维网格坐标,用于计算
// 圆孔参数和波长设置
w = 0.02e-3; // 圆孔的半径 (m)
lambda = 632.8e-9; // 光波的波长 (m),红光
z = 1; // 圆孔到屏幕的距离 (m)
k = 2 * pi / lambda; // 波数,k = 2π/λ
lz = lambda * z; // λz,用于后续计算
// 圆孔处的波场计算
XY = X.^2 + Y.^2; // 计算 x^2 + y^2,用于定义网格上每一点到圆心的距离的平方
U1 = w^2 .* (jinc(w/lz * sqrt(XY))); // 圆孔衍射后的初始场分布,利用jinc函数
// 夫琅禾费衍射公式的实现
H = exp(1i * k * z) / (1i * lambda * z) .* exp(1i * k * (XY) / (2 * z)); // 衍射传递函数
U2 = U1 .* H; // 圆孔后场的远场表示
// 计算光强分布
I = (U1 ./ lz).^2; // 计算光场的强度分布
// 绘制结果
figure('color', 'w'); // 创建一个白色背景的图形窗口
subplot(1,2,1);
imagesc(x, y, nthroot(I, 3)); // 绘制光强分布图,使用三次方根拉伸颜色显示以增强对比度
colormap('gray'); // 使用灰度色表
xlabel('x(m)'); // 设置x轴标签
ylabel('y(m)'); // 设置y轴标签
axis square; // 使用方形轴
axis xy; // 保持x-y坐标系的方向
title('通过小孔的夫琅禾费衍射');
subplot(1,2,2);
plot(x, I(N/2, :)); // x 轴上的某一行的光强分布
xlabel('x(m)'); // 设置x轴标签
ylabel('光强度(W/m^2)'); // 设置y轴标签
title('x轴轮廓');
axis square; // 使用方形轴
// 定义jinc函数
function out = jinc(x)
// 计算 jinc 函数的值,jinc(x) = J1(2πx)/x
mask = (x != 0); // 找到 x 中所有不等于 0 的元素的位置
out = pi * ones(size(x)); // 初始化输出为 π
out[mask] = besselj(1, 2 * pi * x[mask]) ./ x[mask]; // 对 x 不为 0 的位置计算 jinc 函数值
end
// 添加噪声模拟CCD
noise_level = 0.000000005; // 噪声强度
I_noisy = I + noise_level * randn(size(I));
// 显示结果
figure;
subplot(1, 2, 1);
imagesc(x, y, nthroot(I, 3));
colormap('gray');
title('艾里斑衍射图样');
xlabel('x (m)');
ylabel('y (m)');
axis square;
subplot(1, 2, 2);
imagesc(x, y, nthroot(I_noisy, 3));
colormap('gray');
title('CCD图像');
xlabel('x (m)');
ylabel('y (m)');
axis square;
// 求取空间频谱和频谱幅值
im = imread("C:\\Users\\zienzi\\Desktop\\光斑.jpg");
gray_im = rgb2gray(im);
spectrum = fftshift(fft2(gray_im));
abs_spectrum = abs(spectrum);
// 提取频谱幅值中心区域
[height, width] = size(abs_spectrum);
cx = round(width/2);
cy = round(height/2);
half_len = round(min(height, width) * 0.1); // 中心区域的1/5大小
center_region = abs_spectrum((cy-half_len):(cy+half_len), (cx-half_len):(cx+half_len));
// 查找中心区域的最大值及其位置
[max_val, max_idx] = max(center_region(:));
[max_row, max_col] = ind2sub(size(center_region), max_idx);
// 计算衍射角半径
r = sqrt((max_row-half_len)^2 + (max_col-half_len)^2) / half_len * pi/2;
// 根据衍射角半径、激光波长和成像距离计算孔径大小和F数
D = 1.22 * lambda / r;
F_number = z / D;
printf("圆孔直径 = %.3f mm\n", D*1000);
printf("F数 = %.3f\n", F_number);
// 创建角度数组
theta = linspace(0, 2*pi, 100);
// 计算圆孔的x和y坐标
x = D * cos(theta);
y = D * sin(theta);
// 绘制圆孔
figure;
fill(x, y, 'w'); // 使用白色填充
set(gca, 'Color', 'k'); // 将背景设置为黑色
axis equal;
title(['圆孔,半径 = ' num2str(D) ' 微米'], 'Color', 'k');
xlabel('x (微米)', 'Color', 'k');
ylabel('y (微米)', 'Color', 'k');
xlim([-D D]*1.5);
ylim([-D D]*1.5);
```
### 主要改动说明:
1. **注释格式**:将 `%` 注释改为 `//`。
2. **路径分隔符**:在文件路径中使用双反斜杠 `\\` 来避免转义字符的问题。
3. **函数调用**:确保所有函数调用都在MWorks支持的范围内。
4. **输出函数**:将 `fprintf` 改为 `printf`。
请确保MWorks环境已经安装了必要的工具箱和库,以便支持这些操作。如果某些函数在MWorks中不可用,可能需要进一步调整或寻找替代方案。
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