一般信道容量迭代算法

實(shí)驗(yàn)二 一般信道容量迭代算法1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话汶x散信道容量的迭代運(yùn)算2. 實(shí)驗(yàn)要求（1）理解和掌握信道容量的概念和物理意義（2）理解一般離散信道容量的迭代算法（3）采用Matlab編程實(shí)現(xiàn)迭代算法（4）認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3. 算法 4. 算法流程圖5.代碼（要求寫出關(guān)鍵語(yǔ)句的解釋和運(yùn)行結(jié)果） 6計(jì)算下列信道的信道容量例一：例二：例三：7思考題：迭代精度指的是什么？它對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響？3.實(shí)驗(yàn)的算法：1. 初始化信源分布：pi=，循環(huán)變量k=1，門限，C（0）=-；2.3.4.5. 若，則k=k+1，轉(zhuǎn)第2步6. 輸出*=和，終止。4.算法流程圖如下：否是輸入結(jié)束5.代碼如下：源程序：clc;clear all;N = input(輸入信源符號(hào)X的個(gè)數(shù)N=); M = input(輸出信源符號(hào)Y的個(gè)數(shù)M=); p_yx=zeros(N,M); %程序設(shè)計(jì)需要信道矩陣初始化為零fprintf(輸入信道矩陣概率n)for i=1:N for j=1:M p_yx(i,j)=input(p_yx=);%輸入信道矩陣概率 if p_yx(i)0 error(不符合概率分布) end endendfor i=1:N %各行概率累加求和 s(i)=0; for j=1:M s(i)=s(i)+p_yx(i,j); endendfor i=1:N %判斷是否符合概率分布if (s(i)=1.) error(不符合概率分布)endendb=input(輸入迭代精度：);%輸入迭代精度f(wàn)or i=1:N p(i)=1.0/N; %取初始概率為均勻分布endfor j=1:M %計(jì)算q(j) q(j)=0; for i=1:N q(j)=q(j)+p(i)*p_yx(i,j); endend for i=1:N %計(jì)算a(i) d(i)=0; for j=1:M if(p_yx(i,j)=0) d(i)=d(i)+0; else d(i)=d(i)+p_yx(i,j)*log(p_yx(i,j)/q(j); end end a(i)=exp(d(i);endu=0;for i=1:N %計(jì)算u u=u+p(i)*a(i);endIL=log2(u); %計(jì)算ILIU=log2(max(a);%計(jì)算IUn=1;while(IU-IL)=b) %迭代計(jì)算 for i=1:N p(i)=p(i)*a(i)/u; %重新賦值p(i) end for j=1:M %計(jì)算q(j) q(j)=0; for i=1:N q(j)=q(j)+p(i)*p_yx(i,j); end end for i=1:N %計(jì)算a(i) d(i)=0; for j=1:M if(p_yx(i,j)=0) d(i)=d(i)+0; else d(i)=d(i)+p_yx(i,j)*log(p_yx(i,j)/q(j); end end a(i)=exp(d(i); end u=0; for i=1:N %計(jì)算u u=u+p(i)*a(i); end IL=log2(u); %計(jì)算IL IU=log2(max(a);%計(jì)算IU n=n+1;endfprintf(信道矩陣為：n);disp(p_yx);fprintf(迭代次數(shù)n=%dn,n);fprintf(信道容量C=%f比特/符號(hào),IL);例一的運(yùn)行結(jié)果：輸入信源符號(hào)X的個(gè)數(shù)N=2輸出信源符號(hào)Y的個(gè)數(shù)M=2輸入信道矩陣概率p_yx=0.98p_yx=0.02p_yx=0.05p_yx=0.95輸入迭代精度：0.006信道矩陣為： 0.9800 0.0200 0.0500 0.9500迭代次數(shù)n=2信道容量C=0.