一般信道容量迭代算法

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1、实验二一般信道容量迭代算法1.实验目的一般离散信道容量的迭代运算2.实验要求（1）理解和掌握信道容量的概念和物理意义（2）理解一般离散信道容量的迭代算法（3）采用Matlab编程实现迭代算法（4）认真填写实验报告。3.算法4.算法流程图5.代码（要求写出关键语句的解释和运行结果）6．计算下列信道的信道容量例一：例二：例三：7．思考题：迭代精度指的是什么？它对计算结果的影响？3.实验的算法：1.初始化信源分布：pi=，循环变量k=1，门限△，C（0）=-；2.3.4.5.若，则k=k+1，转第2步6.输出*=和，终止。4.算法流程图如下：否是输入结束5.代码如下：源程序：clc;clearall

2、;N=input('输入信源符号X的个数N=');M=input('输出信源符号Y的个数M=');p_yx=zeros(N,M);%程序设计需要信道矩阵初始化为零fprintf('输入信道矩阵概率')fori=1:Nforj=1:Mp_yx(i,j)=input('p_yx=');%输入信道矩阵概率ifp_yx(i)<0error('不符合概率分布')endendendfori=1:N%各行概率累加求和s(i)=0;forj=1:Ms(i)=s(i)+p_yx(i,j);endendfori=1:N%判断是否符合概率分布if(s(i)<=0.999999

3、

4、s(i)>=1.000001)e

5、rror('不符合概率分布')endendb=input('输入迭代精度：');%输入迭代精度fori=1:Np(i)=1.0/N;%取初始概率为均匀分布endforj=1:M%计算q(j)q(j)=0;fori=1:Nq(j)=q(j)+p(i)*p_yx(i,j);endendfori=1:N%计算a(i)d(i)=0;forj=1:Mif(p_yx(i,j)==0)d(i)=d(i)+0;elsed(i)=d(i)+p_yx(i,j)*log(p_yx(i,j)/q(j));endenda(i)=exp(d(i));endu=0;fori=1:N%计算uu=u+p(i)*a(i);end

6、IL=log2(u);%计算ILIU=log2(max(a));%计算IUn=1;while((IU-IL)>=b)%迭代计算fori=1:Np(i)=p(i)*a(i)/u;%重新赋值p(i)endforj=1:M%计算q(j)q(j)=0;fori=1:Nq(j)=q(j)+p(i)*p_yx(i,j);endendfori=1:N%计算a(i)d(i)=0;forj=1:Mif(p_yx(i,j)==0)d(i)=d(i)+0;elsed(i)=d(i)+p_yx(i,j)*log(p_yx(i,j)/q(j));endenda(i)=exp(d(i));endu=0;fori=1:N%

7、计算uu=u+p(i)*a(i);endIL=log2(u);%计算ILIU=log2(max(a));%计算IUn=n+1;endfprintf('信道矩阵为：');disp(p_yx);fprintf('迭代次数n=%d',n);fprintf('信道容量C=%f比特/符号',IL);例一的运行结果：输入信源符号X的个数N=2输出信源符号Y的个数M=2输入信道矩阵概率p_yx=0.98p_yx=0.02p_yx=0.05p_yx=0.95输入迭代精度：0.006信道矩阵为：0.98000.02000.05000.9500迭代次数n=2信道容量C=0.785846比特/符号6.计算下

8、列信道的信道容量例一：信道容量：C=0.785846（bit/符号）例二：信道容量：C=0.368754（bit/符号）例三：信道容量C=0.571214（bit/符号）