中北大学信息论实验报告(离散信道容量计算)
信息与通信工程学院实验报告
（软件仿真性实验）
课程名称：信息论基础
实验题目：离散信道容量计算 指导教师：
班级：学号： 学生姓名：
一、实验目的和任务
1.掌握离散信道的信道容量的计算方法。
2.学会利用MATLAB 计算离散信道的信道容量。
3.学会依据所绘制的信道容量曲线，分析其物理意义。
二、实验内容及原理
1）实验内容：
离散信道容量的计算与分析
2）实验原理：
1.信道容量定义为平均互信息量的最大值：
)},({max )
(Y X I C x p = 2.对称DMC 信道，其信道容量计算公式为：
ij m
j ij i p p m a Y H m C log log )(log 1∑=+=-=丨
3.准对称DMC 信道，其信道容量计算公式为：
k k k M N n C log log k
1∑=-=
三、实验步骤或程序流程
以matlab软件为基础，通过编程：计算对称信道的信道容量。
四、实验数据及程序代码
1.离散信道的信道容量的计算
假设信道转移概率矩阵为
则该信道容量为：
2.绘制信道容量曲线
程序代码：
五、实验数据分析及处理
该函数曲线的物理意义为：
由信道容量曲线可知，当概率为0或1时，信道容量达到最大即由干扰造成的信息损失为0.
六、实验结论与感悟（或讨论）
通过本次试验，掌握了离散信道容量的计算与分析，学会了依据所绘制的信道容量曲线，分析其物理意义。
课程设计说明书zxl
中北大学 数据结构 课程设计说明书 学生姓名:张旭亮学号：02 学院:电子与计算机科学技术学院 专业:软件工程 题目:宿舍管理查询系统 成绩 指导教师周海英靳雁霞 2009 年 6 月24 日
1.设计目的 数据结构课程设计的目的是，通过设计掌握数据结构课程中学到的基本理论和算法并综合运用于解决实际问题中，它是理论与实践相结合的重要过程。设计要求学会如何对实际问题定义相关数据结构，并采用恰当的设计方法和算法解决问题，同时训练学生进行复杂程序设计的技能和培养良好的程序设计习惯。 ………………………….. 2.设计内容和要求 设计内容： 为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件。 要求： 1）建立数据文件，数据文件按关键字（姓名，学号，房号）进行排序（冒泡，选择，插入排序等任意一种） 2）查询菜单（用二分法实现以下操作） A．按姓名查询 B．按学号查询 C．按房号查询 基本要求： 1)系统功能的完善； 2)代码中有必要的注释。、 ………………………… 3．概要设计 1> 1）需要定义一个结构体： typedef struct pnode 主函数main（）
2. 新建数据文件create（） 3. 查询函数serch1（） 4. 查询函数serch2（） 5. 查询函数serch3（） 6. 加数据纪录函数insert() 7. 删除数据纪录函数delete（） 8. 修改数据纪录函数updata（） 9. 数据文件读取函数readfile () 10. 查询当前所有纪录冰按学号升序输出的函数output（） <2>各函数间关系： 利用主函数调用其他的各个函数，新建数据文件函数create()是其它各个函数的基础，有了它其它函数才能够使用。查询函数insert1.2.3（）添加数据纪录函数insert()删除数据纪录函数delete ()修改数据纪录函数updata ()这些函数都是在同一等级上的函数，是平行关系。查询当前所有纪录的函数output（）以学号为关键字查询函数serch1（）以姓名为关键字查询函数serch2（）以床号为关键字查询函数serch3（）以宿舍号）这些函数都是查询函数中的子函数，他们之间是平行的关系。 4．功能模块详细设计 1. 主函数main（） 通过swich分支构建图形用户界面一次调用其他模块完成总体功能； 2新建数据文件create（） 为节点分配内存 创建二进制文件用于存储学生信息 通过一个循环一次录入学生信息 关闭文件 3. 查询函数serch1（）
实验三 信道容量计算
实验三信道容量计算 一、实验目的： 了解对称信道与非对称信道容量的计算方法。 二、实验原理： 信道容量是信息传输率的极限，当信息传输率小于信道容量时，通过信道编码，能够实现几乎无失真的数据传输；当数据分布满足最佳分布时，实现信源与信道的匹配，使得信息传输率能够达到信道容量。本实验利用信道容量的算法，使用计算机完成信道容量的计算。 实验采用迭代算法计算信道容量，即：设DMC的转移概率pyx(i,j)，p(i)是任意给定的一组初始给定输入分布，开始为等概率分布，以后逐次迭代更新p(i)的取值。其所有分量P (i)均不为0。按照如下方法进行操作： 具体方法： 1、计算q(j)=∑ i j i pyx i p) ,( *)(，pyx(i,j)为信道转移概率 2、计算a(i) 先算中间变量d(i)=∑ j j q j i pyx j i pyx) ( /) ,( log( *) ,( 然后，a(i)=exp(d(i)) 3、计算中间变量U=∑ i i p i a)( *)( 4、计算IL=log2(u) 5、计算IU=log2(max(a(i)) 6、当IU-IL>ε（ε为设定的迭代精度）时，进入以下循环，否则输出迭代次数n，信道容量C=IU计算结果，最佳分布p(i)。 ①重新计算p(i)=p(i)*a(i)/U ②计算q(j),方法同1 ③计算a(i)，方法同2 ④计算中间变量U=∑ i i p i a)( *)( ⑤计算IL=log2(u) ⑥计算IU=log2(max(a(i)) ⑦计次变量n=n+1
返回6判断循环条件是否满足。 四、实验内容： 假设离散无记忆二元信道如图所示，编程，完成下列信道容量的计算 2e 1． 令120.1e e p p ==和120.01e e p p ==，先计算出信道转移矩阵，分别计算该对称信道的信道容量和最佳分布，将用程序计算的结果与用对称信道容量计算公式的结果进行比较，并贴到实验报告上。 2． 令10.15e p =，20.1e p =和10.075e p =20.01e p =，分别计算该信道的信道容量和最佳分布； 四、实验要求： 在实验报告中给出源代码，写出信道对应的条件转移矩阵，计算出相应结果。并定性讨论信道容量与信道参数之间的关系。
计算方法上机实验报告
《计算方法》上机实验报告 班级：XXXXXX 小组成员：XXXXXXX XXXXXXX XXXXXXX XXXXXXX 任课教师：XXX 二〇一八年五月二十五日
前言 通过进行多次的上机实验，我们结合课本上的内容以及老师对我们的指导，能够较为熟练地掌握Newton 迭代法、Jacobi 迭代法、Gauss-Seidel 迭代法、Newton 插值法、Lagrange 插值法和Gauss 求积公式等六种算法的原理和使用方法，并参考课本例题进行了MATLAB 程序的编写。 以下为本次上机实验报告，按照实验内容共分为六部分。 实验一： 一、实验名称及题目： Newton 迭代法 例2.7(P38):应用Newton 迭代法求 在 附近的数值解 ，并使其满足 . 二、解题思路： 设'x 是0)(=x f 的根,选取0x 作为'x 初始近似值,过点())(,00x f x 做曲线)(x f y =的切线L ,L 的方程为))((')(000x x x f x f y -+=,求出L 与x 轴交点的横坐标) (') (0001x f x f x x - =,称1x 为'x 的一次近似值,过点))(,(11x f x 做曲线)(x f y =的切线,求该切线与x 轴的横坐标) (') (1112x f x f x x - =称2x 为'x
的二次近似值,重复以上过程,得'x 的近似值序列{}n x ,把 ) (') (1n n n n x f x f x x - =+称为'x 的1+n 次近似值，这种求解方法就是牛顿迭代法。 三、Matlab 程序代码： function newton_iteration(x0,tol) syms z %定义自变量 format long %定义精度 f=z*z*z-z-1; f1=diff(f);%求导 y=subs(f,z,x0); y1=subs(f1,z,x0);%向函数中代值 x1=x0-y/y1; k=1; while abs(x1-x0)>=tol x0=x1; y=subs(f,z,x0); y1=subs(f1,z,x0); x1=x0-y/y1;k=k+1; end x=double(x1) K 四、运行结果： 实验二：
水污染课程设计说明书
中北大学
课 程 设 计 说 明 书
学生姓名： 学 专 题 院： 业： 目：
学 号： 化工与环境学院 环境工程
指导教师： 指导教师： 指导教师： 指导教师：
职称: 职称: 职称: 职称:
年
月
日
中北大学
课程设计任务书
2011～2012 学年第 二 学期
学 专
院： 业：
化工与环境学院 环境工程 学 号：
学 生 姓 名： 课程设计题目： 起 迄 日 期： 课程设计地点： 指 导 教 师： 系 主 任： 月
日～ 环境工程系
月
日
下达任务书日期: 2012 年 5 月 10 日
课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
第1页
通过课程设计，进一步强化水污染控制工程课程的相关知识的学习，初步掌握污水 处理中常见构筑物的设计方法、 设计步骤。 学会用 CAD 软件绘制构筑物的基本设计图纸。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：
原始数据与基本参数： 原始数据与基本参数： 最大设计流量：0.6m3/s； 最小设计流量：0.3m3/s； 日设计流量：30000m3/d； 其它参数查阅相关文献自定。 设计内容和要求： 设计内容和要求 ①计算平流沉砂池的各部分尺寸； ②平流沉砂池构筑物的图纸详细设计。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 ：
（1）课程设计说明书一份； （2）说明书内容包括： ①平流沉砂池在水处理中的作用说明； ②根据给出参数对平流沉砂池各部分尺寸的详细计算过程； ③设计图纸（CAD 绘图）规范，图纸包括整体图和局部图的设计，计算尺寸要在图 中相应的位置标明； ④单位要正确，参考文献必须在说明书中相应的位置标注，语言流畅、规范。 （3）工作量：二周
课 程 设 计 任 务 书
4．主要参考文献：
第2页
工业组态实验报告
西华大学实验报告（理工类） 开课学院及实验室：机械工程与自动化学院计算机机房 实验时间 ： 年 月 日 一、实验目的 1、掌握组态软件监视窗口各种图形对象的编辑方法； 2、掌握组态软件各种动画连接的方法； 3、掌握组态软件中各种复杂图形对象的组态方法； 4、掌握实时数据库及历史参数的组态方法； 5、掌握自定义主菜单的定义及使用方法； 6、掌握用户组态及用户管理函数的使用的方法。 二、实验内容 1、建立如图1.1所示的反应釜监控窗口； 图1.1 反应釜液位监控主窗口
2、运行时，当按下开始按钮，首先将“入口阀门”打开(变为绿色)向反应釜注入液体；当反应釜内液体高度值大于等于100时则关闭“入口阀门”(变为黑色)，而打开“出口阀门”(变为绿色)，开始排放反应釜内液体，排放过程中，当液位高度值等于0时，则关闭“出口阀门”(变为黑色)，重新打开“入口阀门”，如此周而复始地循环； 3、当按下停止按钮，则同时关闭“入口阀门”和“出口阀门”； 4、点击“实时趋势”按钮，则转入液位实时趋势窗口，如图1.2所示； 5、点击“历史趋势”按钮，则转入液位历史趋势窗口，如图1.3所示； 6、点击“报警处理”按钮，则转入液位报警处理窗口，如图1.4所示； 7、点击“退出系统”按钮，退出应用程序。 8、图1.2、1.3、1.4中的相应按钮同上面的说明，而按下“主窗口”按钮时则转入监控窗口，如图1.1所示； 9、图1.4中的“确认所有报警”按钮用于确认当前发生的所有报警。 图1.2 反应釜液位实时趋势窗口 图1.3 反应釜液位历史趋势窗口
图1.4 反应釜液位报警处理窗口 10、组态用户。 11、自定义主菜单，运行时如图1.5所示。 a)自定义主菜单之文件菜单b) 自定义主菜单之用户管理 图1.5 自定义主菜单 三、实验设备、仪器及材料 计算机、力控PcAuto 3.62或以上版本 四、实验步骤（按照实际操作过程） 1、绘制如图1.1所示监控窗口，并以“监控窗口”为名进行存盘；绘制如图1.2所示监控窗口，并以“实时趋势”为名进行存盘；绘制如图1.3所示监控窗口，并以“历史趋势”为名进行存盘；绘制如图1.4所示监控窗口，并以“报警处理”为名进行存盘。 2、实时数据库组态 在区域0定义模拟量I/O点level，数字量I/O点in_value、out_value、run如图1.6所示。 图1.6 实时数据库组态时定义的I/O点 3、定义I/O设备 选取PLC类别下的“仿真PLC”，定义名为“PLC”的I/O设备。
计算方法实验题
1． (1)在某化学反应里，根据实验所得生成物的浓度与时间关系如下表，利用最小二乘法拟 合浓度Y 与时间t 的关系，（5分） t 1 2 3 4 5 6 7 8 Y 4.00 6.40 8.00 8.80 9.22 9.50 9.70 9.86 t 9 10 11 12 13 14 15 16 Y 10.00 10.20 10.32 10.42 10.50 10.55 10.58 10.60 2．（1）课本第275页实验八：用Euler 方法和四阶经典Runge-Kutta 方法编写求解常微分方 程的初值问题的实验程序，并结合具体的常微分方程求出其满足给定初值的数值解。（6分） （2）结合自己所学的常微分方程初值问题的数值解，给出Lorenz 系统和Chen 系统的相平面图形。（4分） 1.(1)在某化学反应里，根据实验所得生成物的浓度与时间关系如下表，利用最小二乘法拟合浓度Y 与时间t 的关系，（5分） t 1 2 3 4 5 6 7 8 Y 4.00 6.40 8.00 8.80 9.22 9.50 9.70 9.86 t 9 10 11 12 13 14 15 16 Y 10.00 10.20 10.32 10.42 10.50 10.55 10.58 10.60 观察表中数据，总结出y 与t 的的关系，有如下的特征： 1.y 是t 的增函数; 2.当t -> 0+时，y = 0; 3.t -> ∞时，y 趋于一个定值。 根据这些条件，设想y = F( t )是双曲线型的函数： t b a y +=1 为了确定a,b ，令 t x y y 1 ,10== 于是可以用x 的线性函数bx a x S +=)(来拟合：拟合数据),(0i i y x 可以由原始数据),(i i y t （i = 1,2...16）计算得出。 这里x x x ==)(,1)(10?? 可求得1,0,),,(),,(0=k j y j j k ???代入法方程得： 实验题：（共15分）
数控机床课程设计说明书
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
实验二 离散信道及其容量
实验二离散信道及其容量 一、[实验目的] 1、理解离散信道容量的内涵； 2、掌握求二元对称信道（BSC）互信息量和容量的设计方法； 3、掌握二元扩展信道的设计方法并会求其平均互信息量。 二、[实验环境] windows XP,MATLAB 7 三、[实验原理] 若某信道输入的是N 维序列x ，其概率分布为q(x ),输出是N 维序列y ,则平均互信息量记为I(X ;Y )，该信道的信道容量C 定义为() max (X;Y)q x C I =。四、[实验内容] 1、给定BSC 信道，信源概率空间为 信道矩阵0.990.010.010.99P ??=???? 求该信道的I(X;Y)和容量，画出I(X;Y)和ω、C 和p 的关系曲线。 2、编写一M 脚本文件t03.m，实现如下功能： 在任意输入一信道矩阵P 后，能够判断是否离散输出对称信道。 3、对题1求其二次扩展信道的平均互信息I(X;Y)。 五、[实验过程] 每个实验项目包括： 1)设计思路 1、信道容量 ()max (X;Y)q x C I =，因此要求给定信道的信道容量，只要知道该信道的最大互信息量，即求信道容量就是求信道互信息量的过程。 程序代码： clear all,clc; w=0.6; w1=1-w; p=0.01;X P ０ １0.60.4 =
p1=1-p; save data1p p1; I_XY=(w*p1+w1*p)*log2(1/(w*p1+w1*p))+(w*p+w1*p1)*log2(1/(w*p+w1*p1))-... (p*log2(1/p)+p1*log2(1/p1)); C=1-(p*log2(1/p)+p1*log2(1/p1)); fprintf('互信息量:%6.3f\n信道容量:%6.3f',I_XY,C); p=eps:0.001:1-eps; p1=1-p; C=1-(p.*log2(1./p)+p1.*log2(1./p1)); subplot(1,2,1),plot(p,C),xlabel('p'),ylabel('C'); load data1; w=eps:0.001:1-eps; w1=1-w; I_XY=(w.*p1+w1.*p).*log2(1./(w.*p1+w1.*p))+(w.*p+w1.*p1).*log2(1./(w.*p+w1.*p1))-.. .(p.*log2(1./p)+p1.*log2(1./p1)); subplot(1,2,2),plot(w,I_XY) xlabel('w'),ylabel('I_XY'); 实验结果： 互信息量:0.891 信道容量:0.919 I(X;Y)和ω、C和p的关系曲线图： C X 2、离散对称信道：当离散准对称信道划分的子集只有一个时，信道关于输入和输出对称。 离散准对称信道：若一个离散无记忆信道的信道矩阵中，按照信道的输出集Y 可以将信道划分成n个子集，每个子矩阵中的每一行都是其他行同一组元素的不同排列。
相关系数确定方法实验
相关系数确定方法实验 1、下表是平时两次考试的成绩分数，假设其分布为正态，分别用积差相关与等级相关方法计算相关系数，并回答，就这份资料用哪种相关法更恰当？ 被试 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 86 58 79 64 91 48 55 82 32 75 B 83 52 89 78 85 68 47 76 25 56 解：①求积差相关系数 解法一：用原始分数计算 被试 A B X2 Y2 XY 1 86 83 7396 6889 7138 2 58 52 3364 2704 3016 3 79 89 6241 7921 7031 4 64 78 4096 6084 4992 5 91 85 8281 7225 7735 6 48 68 2304 4624 3264
7 55 47 3025 2209 2585 8 82 76 6724 5776 6232 9 32 25 1024 625 800 10 75 56 5625 3136 4200 ∑670 659 48080 47193 46993 解法二：用离均差、标准差计算 被试 A B x y xy 1 86 83 19 17.1 324.9 2 58 52 －9 －13.9 125.1 3 79 89 12 23.1 277.2 4 64 78 －3 12.1 －36.3 5 91 85 24 19.1 458.4 6 48 68 －19 2.1 －39.9 7 55 47 －12 －18.9 226.8
8 82 76 15 10.1 151.5 9 32 25 －35 －40.9 1431.5 10 75 56 8 －9.9 －79.2 ∑ 670 659 2840 根据表中数据求得：40.19s 86.17s 9.65 67Y ====，，， X Y X 把∑xy 、N 、s X 、s Y 代入公式得： 82.040 .1986.17102840 =??= =∑Y X s Ns xy r ②求等级相关系数 被试 A B R X R Y D D 2 R X R Y 1 86 83 2 3 －1 1 6 2 58 52 7 8 －1 1 56 3 79 89 4 1 3 9 4 4 64 78 6 4 2 4 24 5 91 85 1 2 －1 1 2 6 48 68 9 6 3 9 54 7 55 47 8 9 －1 1 72 8 82 76 3 5 －2 4 15 9 32 25 10 10 0 0 100 10 75 56 5 7 －2 4 35 ∑ 55 55 34 368 解法一：
最小生成树问题中北大学数据结构课程设计资料
中北大学 数据结构与算法课程设计 说明书 学院、系：软件学院 专业：软件工程 班级： 学生姓名：学号： 设计题目：最小生成树问题 起迄日期: 2015年1月12日- 2015年1月29日指导教师:王秀娟 2015 年1月 29 日
1需求分析 1.1已知一个无向连通网表示n个城市以及城市间可能设置的通信网络线路，其中网的顶点表示城市，边表示两个城市之间的线路，赋于边上的权值表示相应的代价。对于n个点的连通网能建立许多不同的生成树，每一棵生成树都可以是一个通信网。我们要选择一棵生成树，使总的耗费最小。 1.2该无向连通图的建立需要使用两种存储结构，即邻接表和邻接矩阵。 1.3实现最小生成树需要使用两种算法。即普里姆算法和克鲁斯卡尔。 1.4程序通过人机交互实现数据的输入和输出。 2选题要求 设计内容： 在n个城市之间建设网络，只需保证连通即可，求最经济的架设方法。存储结构采用（邻接表和邻接矩阵）两种，采用课本上的两种求解算法。 设计要求： (1) 符合课题要求，实现相应功能； (2) 要求界面友好美观，操作方便易行； (3) 注意程序的实用性、安全性。 3程序设计方法及主要函数介绍 ADT Graph{ 数据对象V;V是具有相同特性的数据元素的集合，成为顶点集。 数据关系R： R = {VR} VR = {（v,w）|v,w为V集合中的元素，（v,w）表示v和w之间存在的路径} 基本操作P; CreateMGraph(MGraph *G) 初始条件：V是图的顶点集，VR是图的边的集合。 操作结果：按V和VR的定义构造图G，用邻接矩阵存储。 CreateALGraph(ALGraph *G)
力控组态软件实例
《集散控制系统原理及应用》 实验报告 姓名：胡文千_______ 学号：1345733203_____ 班级：13457332 ___ 专业：电气工程及其自动化 学院：电气与信息工程学院 江苏科技大学（张家港） 二零一六年六月
一、实验目的 1、熟悉DCS系统的方案设计； 2、熟悉使用组态软件对工艺流程图的绘制； 3、熟悉使用组态软件生成多种报表。 二、实验内容 实验（一） 1、自行设计一个小型的工程现场； 2、绘制工艺流程图； 3、在力控中模拟设计的系统，仿真实现基本功能。实验（二） 1、在实验（一）基础上，完成在力控中生成报表； 2、运用DCS知识分析所设计的系统； 3、仿真结果分析总结。
实验（一） 1、方案题目 交通系统实时监控系统。 2、方案背景 现在的交通变得越来越繁忙，交通系统变得越来越重要，对交通系统实时必要的监控能够维持交通安全，若出现交通信号等混乱时能够及时准确的发现。3、组态软件 1）概念 组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制）。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。 组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，它解决了控制系统通用性问题。其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。 2）组态软件的功能 组态软件通常有以下几方面的功能： （1）强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大都运行于Windows 环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的m风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间。丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作
实验二 离散信道及其容量
实验二 离散信道及其容量 一、[实验目的] 1、理解离散信道容量的内涵； 2、掌握求二元对称信道（BSC ）互信息量和容量的设计方法； 3、掌握二元扩展信道的设计方法并会求其平均互信息量。 二、[实验环境] windows XP,MATLAB 7 三、[实验原理] 若某信道输入的是N 维序列x ，其概率分布为q(x ),输出是N 维序列y ,则平均互信息量记为I(X ;Y )，该信道的信道容量C 定义为() max (X;Y)q x C I =。 四、[实验内容] 1、给定BSC 信道，信源概率空间为 信道矩阵 0.990.010.010.99P ??=???? 求该信道的I(X;Y)和容量，画出I(X;Y)和ω、C 和p 的关系曲线。 2 、编写一M 脚本文件t03.m ，实现如下功能： 在任意输入一信道矩阵P 后，能够判断是否离散对称信道，若是，求出信道容量C 。 3、已知X=(0,1,2);Y=(0,1,2,3),信源概率空间和信道矩阵分别为 求： 平均互信息量； 4、 对题(1)求其二次扩展信道的平均互信息I(X;Y)。 五、[实验过程 ] X P ０ １ 0.6 0.4 = X Px ０ １ ２ 0.3 0.5 0.2 = 0.1 0.3 0 0.6 0.3 0.5 0.2 0 0.1 0.7 0.1 0.1 P=
每个实验项目包括：1)设计思路2)实验中出现的问题及解决方法； 1)设计思路 1、信道容量( ) max (X; Y) q x C = I ，因此要求给定信道的信道容量，只要知道该信道 的最大互信息量，即求信道容量就是求信道互信息量的过程。 程序代码： clear all,clc; w=0.6; w1=1-w; p=0.01; X P ０１ = 0.6 0.4 p1=1-p; save data1 p p1; I_XY=(w*p1+w1*p)*log2(1/(w*p1+w1*p))+(w*p+w1*p1)*log2(1/(w*p+w1*p1))- ... (p*log2(1/p)+p1*log2(1/p1)); C=1-(p*log2(1/p)+p1*log2(1/p1)); fprintf('互信息量:%6.3f\n信道容量:%6.3f',I_XY,C); p=eps:0.001:1-eps; p1=1-p; C=1-(p.*log2(1./p)+p1.*log2(1./p1)); subplot(1,2,1),plot(p,C),xlabel('p'),ylabel('C'); load data1; w=eps:0.001:1-eps; w1=1-w; I_XY=(w.*p1+w1.*p).*log2(1./(w.*p1+w1.*p))+(w.*p+w1.*p1).*log2(1./(w.*p+w1.*p1))- . . .(p.*log2(1./p)+p1.*log2(1./p1)); subplot(1,2,2),plot(w,I_XY) xlabel('w'),ylabel('I_XY'); 实验结果：
课程设计说明书zxl
： 中北大学 数据结构 课程设计说明书 # 学生姓 名:张旭亮学号：02 学 院:电子与计算机科学技术学院 专业: # 软件工程 题 目:宿舍管理查询系统成绩 指导教师周海英靳雁霞
/ 2009 年 6 月 24 日 1.设计目的 数据结构课程设计的目的是，通过设计掌握数据结构课程中学到的基本理论和算法并综合运用于解决实际问题中，它是理论与实践相结合的重要过程。设计要求学会如何对实际问题定义相关数据结构，并采用恰当的设计方法和算法解决问题，同时训练学生进行复杂程序设计的技能和培养良好的程序设计习惯。 ………………………….. / 2.设计内容和要求 设计内容： 为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件。 要求： 1）建立数据文件，数据文件按关键字（姓名，学号，房号）进行排序（冒泡，选择，插入排序等任意一种） 2）查询菜单（用二分法实现以下操作） A．按姓名查询 B．按学号查询 ] C．按房号查询 基本要求： 1)系统功能的完善； 2)代码中有必要的注释。、 …………………………
3．概要设计 ， 1> 1）需要定义一个结构体： typedef struct pnode 主函数main（） 2. 新建数据文件create（） 3. 查询函数serch1（） 4. 查询函数serch2（） 5. 查询函数serch3（） 6. 加数据纪录函数insert() 》 7. 删除数据纪录函数delete（） 8. 修改数据纪录函数updata（） 9. 数据文件读取函数readfile () 10. 查询当前所有纪录冰按学号升序输出的函数output（） <2>各函数间关系： 利用主函数调用其他的各个函数，新建数据文件函数create()是其它各个函数的基础，有了它其它函数才能够使用。查询函数insert1.2.3（）添加数据纪录函数insert()删除数据纪录函数delete ()修改数据纪录函数updata ()这些函数都是在同一等级上的函数，是平行关系。查询当前所有纪录的函数output（）以学号为关键字查询函数serch1（）以姓名为关键字查询函数serch2（）以床号为关键字查询函数serch3（）以宿舍号）这些函数都是查询函数中的子函数，他们之间是平行的关系。 4．功能模块详细设计 & 1. 主函数main（） 通过swich分支构建图形用户界面一次调用其他模块完成总体功能； 2新建数据文件create（） 为节点分配内存
组态软件(实验报告)
组态软件实验报告 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 姓名：
实验一组态软件概念介绍 实验目的： 介绍组态软件的基本概念应用背景。 介绍组态软件的软件系统结构和功能特点。 认识和比较各个公司组态软件的特点。 以讲述的方式让学生了解组态软件，知道组态软件的由来，组态软件的应用背景，和相关技术特点，从概念上对软件有个初步的认识。 实验内容： 1、介绍组态的概念； 2、计算机监督与控制系统的概念； 3、工控机的特点； 4、原始组态软件和当前组态软件的区别和优缺点； 5、组态软件的基本特性整体结构； 6、介绍各公司组态软件的特点。 实验二软件安装与认知 实验目的： 学习组态软件的安装； 学习组态软件各模块的功能； 区别开发环境和运行环境的操作。 由于组态软件的编程方式是面向对象的方法，以事件触发软件的相关动作。基本操作的熟悉让学生对组态软件运行原理有初步的认识。 实验内容： 1、安装图灵开物组态软件。 2、了解单机版功能与网络版功能的区别。 3、运行演示工程。 4、学习软件界面的功能及基本操作。 实验结果：
实验三工程建立 实验目的： 通过本次实验让学生学习怎么建立一个组态软件工程，建立的各个元素，对应了实际现场的哪些操作，重要的是记住建立工程中的一些关键性步骤。 实验内容： 1、新建组态软件工程。 2、新建计算机节点，了解节点中各功能的含义及配置方法。
3、新建设备，了解组态软件功能设备及驱动的应用方法。 4、新建图页，图页是组态软件界面图形绘制区域。 5、新建标签，了解标签的类型及各种属性，以及标签在工程中作用的区域。实验结果：
信道容量实验报告
湖南大学 信息科学与工程学院 实验报告 实验名称信道容量的迭代算法课程名称信息论与编码 第1页共9页
1.实验目的 （1）进一步熟悉信道容量的迭代算法； （2）学习如何将复杂的公式转化为程序； （3）掌握C 语言数值计算程序的设计和调试技术。 2、实验方法 硬件：pc 机 开发平台：visual c++软件 编程语言：c 语言 3、实验要求 （1）已知：信源符号个数r 、信宿符号个数s 、信道转移概率矩阵P 。 （2）输入：任意的一个信道转移概率矩阵。信源符号个数、信宿符号个数和每 个具体的转移概率在运行时从键盘输入。 （3）输出：最佳信源分布P*，信道容量C 。 4.算法分析 1：procedure CHANNEL CAPACITY(r,s,(ji p )) 2：initialize:信源分布i p =1/r ，相对误差门限σ，C=—∞ 3：repeat 4： 5： 6： C 221 1 log [exp(log )] r s ji ij r j p φ==∑∑ 7：until C C σ ?≤ 8：output P*= ()i r p ,C 9：end procedure 21 21 1 exp(log ) exp(log ) s ji ij j r s ji ij r j p p φφ===∑∑∑i p 1 i ji r i ji i p p p p =∑ij φ
5.程序调试 1、头文件引入出错 f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(4) : fatal error C1083: Cannot open include file: 'unistd.h': No such file or directory ————#include
计算方法实验
算方法实验指导 姓名学号院系专业哈尔滨工业大学
计算方法实验指导 根据实际问题建立的数学模型，一般不能求出所谓的解析解，必须针对数学模型 的特点确定适当的计算方法，编制出计算机能够执行的计算程序，输入计算机，进行 调试，完成运算，如果计算结果存在问题或不知是否正确，还需要重新确定新的计算 方法，再编制出计算程序，输入计算机，重新调试，完成运算，直至获得正确的计算 结果，这就是数值计算的全部过程。 学生在学习“计算方法”和“高级语言”等课程时普遍存在的问题是：只会套用 教科书中的标准程序进行数值计算，很少有人能够独立地将学过的数值算法编制成计 算机程序，至于灵活应用已经掌握的算法求解综合性较大的课题，则更是困难的事情。 编写《计算方法实验指导》的目的是：突出数值计算程序结构化的思想。提高学 生的编程能力，加深对“计算方法”课程内容的理解和掌握，为”计算方法“课程的 教学服务，进一步奠定从事数值计算工作的基础。具体地 1. 根据“计算方法”课程内容的特点，给出五个典型算法的分析流程，学生可以 利用所掌握的 “高级语言”顺利地编制出计算机程序，上机实习，完成实验环节的教 学要求。 2. 所有的计算实习题目都经过任课教师逐一检验，准确无误。 3. 充分利用循环的思想、 迭代的思想， 给出算法结构描述和程序语言的对应关系， 有利于学生编 制相应的程序。 4. 结合实习题目，提出实验要求，要求学生按规范格式写出相应的实验报告，实 验报告成绩记入 期末总成绩。需要提醒学生：不能简单地套用现成的标准程序完成实 验题目，应当把重点放在对算法的理解、程序的优化设计、上机调试和计算结果分析 上，否则就失去实验课的目的啦。 5. 五个具体的实验题目是： 实验题目 实验题目 实验题目 实验题目 实验题目 要求必须完 成其中三个(如果全部完成更好) 。 1 拉格朗日 (Lagrange) 插值 2 龙贝格 (Romberg) 积分法 3 四阶龙格—库塔 (Runge — Kutta) 方法 4 牛顿 (Newton) 迭代法 5 高斯 (Gauss) 列主元消去法
正式实验报告二—信道容量的计算
一、实验目的 1．掌握离散信道的信道容量的计算方法； 2．理解不同类型信道的不同特点与不同的计算方法； 二、实验内容 1．进一步熟悉一般离散信道的信道容量计算方法； 2．进一步复习巩信道性质与实际应用； 3．学习如何将复杂的公式转化为程序。 三、实验仪器、设备 1、计算机－系统最低配置256M内存、P4 CPU； 2、MATLAB编程软件。 四、实现原理 信道容量是信息传输率的极限，当信息传输率小于信道容量时，通过信道编码，能够实现几乎无失真的数据传输；当数据分布满足最佳分布时，实现信源与信道的匹配，使得信息传输率能够达到信道容量。本实验利用信道容量的算法，使用计算机完成信道容量的计算。 实验采用迭代算法计算信道容量，即：设DMC的转移概率pyx(i,j)，p(i)是任意给定的一组初始给定输入分布，开始为等概率分布，以后逐次迭代更新p(i)的取值。其所有分量P (i)均不为0。按照如下方法进行操作： 具体方法： 1、计算q(j)= i j i pyx i p) ,( *)(，pyx(i,j)为信道转移概率 2、计算a(i)
先算中间变量d(i)=∑ j j q j i pyx j i pyx) ( /) ,( log( *) ,( 然后，a(i)=exp(d(i)) 3、计算中间变量U=∑ i i p i a)( *)( 4、计算IL=log2(u) 5、计算IU=log2(max(a(i)) 6、当IU-IL>ε（ε为设定的迭代精度）时，进入以下循环，否则输出迭代次数n，信道容量C=IU计算结果，最佳分布p(i)。 ①重新计算p(i)=p(i)*a(i)/U ②计算q(j),方法同1 ③计算a(i)，方法同2 ④计算中间变量U=∑ i i p i a)( *)( ⑤计算IL=log2(u) ⑥计算IU=log2(max(a(i)) ⑦计次变量n=n+1 返回6判断循环条件是否满足。 五、实验步骤 1、计算非对称信道的信道容量 运行程序