一般離散無記憶信道容量的迭代計算

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1、一般離散無記憶信道容量的迭代計算 信道容量的迭代算法 1信道容量的迭代算法的步驟 一、用了matlab實現(xiàn)DMC容量迭代的算法如下: 第一步:首先要初始化信源分布: 即選取一個精度,本次中我選deta=0.000001。 第二步:。 第三步: 第四步: 第五步: 假設,那么執(zhí)行k=k+1,然后轉第二步。直至轉移條件不成立,接著執(zhí)行下面的程序。 第六步:輸出迭代次數(shù)k和和,程序終止。 2. Matlab實現(xiàn) clear; r=input('輸入信源個數(shù):'); s=input('輸入信宿個數(shù):'); deta=input('輸入信道容量的精

2、度: '); Q=rand(r,s); %形成r行s列隨機矩陣Q A=sum(Q,2); %把Q矩陣每一行相加和作為一個列矩陣A B=repmat(A,1,s); %把矩陣A的那一列復制為S列的新矩陣 %判斷信道轉移概率矩陣輸入是否正確 P=input('輸入信道轉移矩陣P:')%從這句話開始將用下面兩句代替可自動生成信道轉移矩陣 [r,s]=size(P); for i=1:r if(sum(P(i,:))~=1) %檢測概率轉移矩陣是否行和為1. error('概率轉移矩陣輸入有誤??!') retur

3、n; end for j=1:s if(P(i,j)<0||P(i,j)>1) %檢測概率轉移矩陣是否負值或大于1 error('概率轉移矩陣輸入有誤?。?) return; end end end %將上面的用下面兩句代替可自動生成信道轉移矩陣 %disp('信道轉移概率矩陣:') %P=Q./B 信道轉移概率矩陣〔每一個原矩陣的新數(shù)除以所在行的數(shù)總和〕 i=1:1:r; %設置循環(huán)首項為1,公差為1,末項為r〔Q的行數(shù)〕的循環(huán) p(i)=1/r; %原始信源分布r個信源,等概率

4、分布 disp('原始信源分布:') p(i) E=repmat(p',1,s);%把r個等概率元素組成一列,復制為s列 for k=1:1:1/deta m=E.*P; % m=p.*E; %后驗概率的分子局部 a=sum(m); %把得到的矩陣m每列相加之和構成一行 su1=repmat(a,r,1);%把得到的行矩陣a復制r行,成一新矩陣sul,后驗概率的分母局部 t=m./su1; %后驗概率矩陣 n=exp(sum(P.*log(t),2)); %信源分布的分子局部 s

5、u2=sum(n); %信源分布的分母局部 p=n/su2; %信源分布 E=repmat(p,1,s); C(k+1)=log(sum(exp(sum(P.*log(t),2))))/log(2); kk=abs(C(k+1)-C(k))/C(k+1); if(kk<=deta) break; end disp('迭代次數(shù):k='),disp(k) end disp('最大信道容量時的信源分布:p='),disp(p') disp('最大信道容量:C='),disp(C

6、(k+1)) 3. 運行結果及分析 結果分析:這兩組數(shù)據(jù)都是我隨機選的,都是選的信源個數(shù)為2,信宿的個數(shù)為3,選用的精度為0.000001。然后輸入信道轉移矩陣P,執(zhí)行,將得到的結果代入,得到后,再進行的判斷,這個條件滿足時繼續(xù)求,再依次往下計算,直至這個條件不滿足,然后輸出k和和??偟膩碚f這不過是將矩陣不斷的代入公式,當最后的精度不大于0.000001.輸出k和和。 第二組數(shù)據(jù): 4.心得體會 ? 在此次matlab編程實現(xiàn)一般離散無記憶信道容量的迭代算法的過程中,開始我覺得這十分的困難,經(jīng)過網(wǎng)上查閱資料和請教同學,最后才對本次設計有了一定的理解,詳細理解了信道容量的迭代算法過程。經(jīng)過理解,發(fā)現(xiàn)這種編碼其實挺簡單的,最重要的是怎樣用程序把它實現(xiàn),這對我們的編程能力也是一次考驗。

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