odeint中的Bauded Lorenz参数

时间:2015-03-03 02:59:55

标签: python parameter-passing odeint

我正在尝试创建一个Lorenz解决方案,其中一个参数被调制。

在创建一组简单的Lorenz方程时,使用odeint很简​​单:

Multiplier = 10. # Use multiplier to widen bandwidth 

Sigma = Multiplier * 16.
Rho =   Multiplier * 45.6
Beta =  Multiplier * 4

##################################
#
#   dx/dt = Sigma(y-x)
#   dy/dt = Rho*x - y-20xz
#   dz/dt = 5xy - Beta*z
#
##################################

def f(y, t, param):
    Xi = y[0]
    Yi = y[1]
    Zi = y[2]
    Sigma = param[0]
    Rho = param[1]
    beta = param[2]    
    f0 = Sigma*(Yi -Xi)
    f1 = Rho*Xi - Yi - 20*Xi*Zi
    f2 = 5*Xi*Yi - beta*Zi
    return [f0, f1, f2]

# Initial Conditions    
X0 = 1.0
Y0 = 1.0
Z0 = 1.0
y0 = [X0, Y0, Z0]
t = np.arange(0, 10, .001)  #Create 10 seconds of data
dt = t[1] - t[0]
param = [Sigma, Rho, Beta]

# Solve the DEs
soln = odeint(f, y0, t, args = (param,))
X = soln[:, 0]
Y = soln[:, 1]
Z = soln[:, 2]

以上代码完美地创建了一个简单的Lorenz系统。我现在想创建一个调制参数Lorenz系统来研究它在通信中的有效性。这可以通过调制参数Beta来完成。 Beta(t)可以取两个值之一,4.0或4.4来表示'0'或'1'。

为了调制beta,我选择了随机1和0,并将它们分配给beta,4.0和4.4两个值,每个'1'或'0'有500个样本。

Bit_Rate = 2.
Number_of_Bits = np.int(len(X)*dt*Bit_Rate)
Number_of_samples_per_bit = np.int(1/ dt / Bit_Rate)


Bauded_Beta = []
for i in range(0, Number_of_Bits):
    Bit = np.random.randint(0,2)
    if Bit == 0:
        for j in range(Number_of_samples_per_bit):
            Bauded_Beta.append(Multiplier * 4.4)
    else:
        for k in range(Number_of_samples_per_bit):
            Bauded_Beta.append(Multiplier * 4.0)

然后我将对odeint参数集的调用更改为: param = [Sigma,Rho,Bauded_Beta]

param = [Sigma, Rho, Bauded_Beta]

# Solve the DEs
soln = odeint(f, y0, t, args = (param,))
X = soln[:, 0]
Y = soln[:, 1]
Z = soln[:, 2]

当我运行此命令时,出现以下错误消息:“检测到非法输入(内部错误)。 使用full_output = 1运行以获取定量信息。 ValueError:使用序列设置数组元素。 odepack.error:函数调用的结果不是正确的浮点数组。 ValueError:使用序列设置数组元素。 odepack.error:函数调用的结果不是一个正确的浮点数组。“

我知道这个错误来自beta不再是常数。但是,如何将调制参数传递给odeint?

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