一般信道容量迭代算法.doc

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;clear all;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n)for i=1:N for j=1:M p_yx(i,j)=input(p_yx=);%输入信道矩阵概率 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 %判断是否符合概率分布if (s(i)=1.000001) error(不符合概率分布)endendb=input(输入迭代精度：);%输入迭代精度for i=1:N p(i)=1.0/N; %取初始概率为均匀分布endfor j=1:M %计算q(j) q(j)=0; for i=1:N q(j)=q(j)+p(i)*p_yx(i,j); endend for i=1:N %计算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 %计算u u=u+p(i)*a(i);endIL=log2(u); %计算ILIU=log2(max(a);%计算IUn=1;while(IU-IL)=b) %迭代计算 for i=1:N p(i)=p(i)*a(i)/u; %重新赋值p(i) end for j=1:M %计算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 %计算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 %计算u u=u+p(i)*a(i); end IL=log2(u); %计算IL IU=log2(max(a);%计算IU n=n+1;endfprintf(信道矩阵为：n);disp(p_yx);fprintf(迭代次数n=%dn,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： 0.9800 0.0200 0.0500 0.9500迭代次数n=2信道容量C=0.785846比特/符号6.计算下列信道的信道