信息论与编码课程大作业信道容量的迭代算法

信息论与编码课程大作业 题 目： 信道容量的迭代算法 学生姓名： 学 号： 专业班级： 10电子信息工程 2013 年 5 月 18 日信道容量的迭代算法1信道容量的迭代算法的步骤一、用了matlab实现DMC容量迭代的算法如下：第一步：首先要初始化信源分布：即选取一个精度，本次中我选deta=0.。第二步：。第三步：。 第四步：第五步：若，则执行k=k+1，然后转第二步。直至转移条件不成立，接着执行下面的程序。第六步：输出迭代次数k和和，程序终止。2. Matlab实现clear;r=input(输入信源个数：);s=input(输入信宿个数：);deta=input(输入信道容量的精度： );Q=rand(r,s); %形成r行s列随机矩阵QA=sum(Q,2); %把Q矩阵每一行相加和作为一个列矩阵AB=repmat(A,1,s); %把矩阵A的那一列复制为S列的新矩阵 %判断信道转移概率矩阵输入是否正确P=input(输入信道转移矩阵P：)%从这句话开始将用下面两句代替可自动生成信道转移矩阵 r,s=size(P); for i=1:r if(sum(P(i,:)=1) %检测概率转移矩阵是否行和为1. error(概率转移矩阵输入有误！) return; end for j=1:s if(P(i,j)1) %检测概率转移矩阵是否负值或大于1 error(概率转移矩阵输入有误！) return; end endend%将上面的用下面两句代替可自动生成信道转移矩阵%disp(信道转移概率矩阵:)%P=Q./B 信道转移概率矩阵（每一个原矩阵的新数除以所在行的数总和） i=1:1:r; %设置循环首项为1，公差为1，末项为r（Q的行数）的循环p(i)=1/r; %原始信源分布r个信源,等概率分布disp(原始信源分布：)p(i)E=repmat(p,1,s);%把r个等概率元素组成一列，复制为s列for k=1:1:1/deta m=E.*P; % m=p.*E; %后验概率的分子部分 a=sum(m); %把得到的矩阵m每列相加之和构成一行 su1=repmat(a,r,1);%把得到的行矩阵a复制r行,成一新矩阵sul,后验概率的分母部分 t=m./su1; %后验概率矩阵 n=exp(sum(P.*log(t),2); %信源分布的分子部分 su2=sum(n); %信源分布的分母部分 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(迭代次数：k=),disp(k) enddisp(最大信道容量时的信源分布：p=),disp(p)disp(最大信道容量：C=),disp(C(k+1)3. 运行结果及分析（宋体四号，加粗）结果分析：这两组数据都是我随机选的，都是选的信源个数为2，信宿的个数为3，选用的精度为0.。然后输入信道转移矩阵P，执行，将得到的结果代入，得到后，再进行的判断，这个条件满足时继续求，再依次往下计算，直至这个条件不满足，然后输出k和和。总的来说这不过是将矩阵不断的代入公式，当最后的精度不大于0.输出k和和。第二组数据： 4.心得体会 在此次matlab编程实现信道容量的迭代算法的过程中，开始我觉得这十分的困难，经过网上查阅资料和请教同学，最后才对本次设计有了一定的理解，详细理解了信道容量的迭代算法过程。经过理解，发现这种编码其实挺简单的，最重要的是怎样用程序把它实现，这对我们的编程能力也是一次考验。编程时逻辑要十分的严谨，严格的遵守编程的规则，一点的错误都会造成整个程序的无法运行。调试过程会发现很多问题，这时不能烦躁，要耐心的去发现问题，不断掌握matlab软件的各种调试方法。通过这次设计我深刻体会到细节决定成败，同时也发觉自己知识学的太浅薄，没有从本质上把握住要点，运用知识不灵活。让我认识到在今后学习当中，要注意去深度思考，把所学知识有机联系起来，掌握本质，理解要领