实验3 率失真函数的计算.doc
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2021-04-21
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实验 3 率失真函数计算的程序设计
一、实验问题
假定一个离散无记忆信源（DMS）的信源符号集为 A
u
={1,2,...,r},其概率分布为 p(u)；
信宿符号集为 A
v
={1,2,....,s}。而失真侧度矩阵为一个 rs 维矩阵 D=[d
ij
]。利用 Matlab 画出
率失真函数 R()的曲线图。
二、实验环境
计算机、Windows 2000 或以上、Matlab 6.5 或以上
三、实验目的
1． 了解率失真函数性质、意义。
2． 掌握简单的率失真函数计算方法；
3． 掌握使用 Matlab 实现一般率失真函数的计算方法；
4． 掌握 Matlab 求解非线性方程组的方法。
四、实验内容
1． 从理论上计算 r=s=2。p(u=1)=p,p (u=2)=1-p;d=[0,1;1,0]的率失真函数 R()。
2． 对一般性的 DMS 信源，计算率失真函数 R()的理论公式进行推导。
3． 找出比较合适的方程求解方法。
4． 使用编制 Matlab 编制程序求解一般的率失真函数 R()。
5． 给定 r=s=2。p(u=1)=0.4,p=(u=2)=0.6;d=[0,1;1,0]，测试程序，即比较程序运行结果
与理论计算结果,
6． 改变参数，画出函数图。
7． 显示在计算精度为 0.000001 以及运行计算的配置(CPU 型号、CPU 的频率、内存
的)的条件下，系统循环次数、累计计算时间、平均每次循环所用时间等。
五、实验要求
1. 提前预习实验，认真阅读实验原理。
2. 认真高效的完成实验，实验过程中服从实验室管理人员以及实验指导老师的管理。
3. 将实验报告写成论文的形式。要求有：
问题的提出：包括 R()的物理意义、用途（可以举出具体的用途）、计算的
困难性等。
解决问题的原理方法：包括所有的公式推导的细节。
解决问题的具体方法：包括程序框图及 Matlab 源程序。
实验结果：利用你的程序给出不同参数得到的实验结果，包括实验曲线图、
程序循环次数、累计计算时间、平均每次循环所用时间等。
结果分析：包括 R()的性质、程序收敛情况、程序改进的方向等。
4. 每个同学必须独立完成实验（不能抄袭，否则两人均为零分），实验成绩是该门
课程成绩的主要依据。
六、实验原理
1．R((S))的表示方法
计 算
min
和
max
是 很 容 易 的 。 ；
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