[发明专利]根据Voigt剖线分解的高速逐线计算方法和程序

摘要

本发明提供一种能够使用Voigt函数执行逐线计算的计算方法和程序，其具有常规速度的50－100倍的速度。Voigt函数被划分为在峰值附近的第一范围和不包含在第一范围内的裙部。第一范围被三次函数取代，并且裙部被认为是用于等区间的预定范围内的执行计算的Voigt函数。另外，第一范围的峰值区域被三次函数替代，并且裙部被认为是描述Voigt函数和三次函数之间差分的函数，以在比前述第一预定区间更小的第二预定区间执行计算。其重复执行直到达到预期的精度等级。另外，通过将预定区间划分为四部分或者五部分插值得以执行。

主权项

1.一种用于逐线计算的Voigt函数的近似计算方法，所述方法包括：(1)包括下述内容的步骤：将Voigt函数的域划分为在Voigt函数峰值附近的第一范围和不包含在第一范围内的裙部，用三次函数取代第一范围，针对每一个第一预定区间计算所述三次函数和裙部的Voigt函数的值和微分值，并且使用函数的值和微分值在连接点连接所述三次函数和所述Voigt函数；(2)包括下述内容的步骤：将大量吸收谱线的步骤(1)的结果叠加在一起；(3)包括下述内容的步骤：通过在比所述第一预定区间更小的区间上插入插值计算步骤(2)中的结果的函数值和微分值；(4)包括下述内容的步骤：将所述第一范围划分为峰值附近的第二范围和不包含在第二范围内的裙部，用三次函数代替“描述Voigt函数和所述三次函数之间差分的函数”的所述第二范围，并且针对每一个第二预定区间计算所述三次函数和裙部的所述“描述Voigt函数和所述三次函数之间差分的函数”的值和微分值；(5)包括下述内容的步骤：使用函数的值和微分值在连接点连接所述三次函数和所述“描述Voigt函数和所述三次函数之间差分的函数”；(6)包括下述内容的步骤：对于大量吸收谱线将步骤(4)和步骤(5)的结果叠加到步骤(3)的结果中；(7)包括下述内容的步骤：通过在比所述第二预定区间更小的区间上插入插值计算步骤(6)中的结果的函数值和微分值；(8)包括下述内容的步骤：将所述第二范围中的大量吸收谱线的“描述Voigt函数和所述三次函数之间差分的函数”的数值加到步骤(7)的结果中。