DMC信道容量迭代计算的matlab实现

1、DMC言道容量迭代计算的matlab实现-通信与信息系统一、用了matlab实现DM(量迭代的算法如下：1一.初始化信源分布：R-,i0,1,r,置k0,选1deta0.一般我选rdeta=0.000001。(k)1. 由式/)P",得反向转移概率矩阵%。PiPji3.由式pk1eXPjPj'lOgt：计算己expPjilogtkijij4.rs由式Ck1Ipk1,tklogexpPjilogLk计算Ck15.若-一曰二deta，则k=k+1，转第2步C(k1)6.输出迭代次数k和Ck1和Pk1,终止。二、了解了信道容量的定义和DMC言道容量迭代计算方法，我用了matlab来

2、进行编程进行迭代计算得出信道容量。不足之处在丁每迭代一次就输出一次迭代次数直到最后一次迭代。输入：输入信源个数、信宿个数和信道容量的精度，程序能任意生成随机的信道转移概率矩阵，也可以自己输入信道转移矩阵。1) 输出：输出最佳信源分布和信道容量。将附件里的dmc.m文件直接run运行可以自主输入信道转移概率矩阵，按照程序中提示将那两句代替判断输入矩阵是否正确的那部分，dmc1.m运行可以随机生成信道转移概率矩阵。三、检验程序之一：输入信源个数：2输入信宿个数：3输入信道容量的精度：0.000001输入信道转移矩阵P：0.50000.30000.2000;0.30000.50000.2000之二：

3、P:0.40000.30000.2000;0.30000.50000.2000之三：P:1.1000-0.30000.2000;0.30000.50000.2000之四：P:0.60.4;0.010.99之五：自动生成信道转移矩阵四、程序源代码：clear;r=input('输入信源个数：)；s=i叩ut('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

4、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);fori=1:rif(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;endforj=1:sif(P(i,j)<0|P(i,j)>1)%检测概率转移矩阵是否负值或大于1error('概率转移矩阵输入有误！)return;endendend%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

5、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fork=1:1:1/detam=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.*

6、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;enddisp('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)五、运行结果如下：检验程序之一：输入信源个数

7、：2输入信宿个数：3输入信道容量的精度：0.000001输入信道转移矩阵P:0.50000.30000.2000;0.30000.50000.2000P=0.50000.30000.20000.30000.50000.2000原始信源分布：ans=0.50000.5000迭代次数：k=1最大信道容量时的信源分布：p=0.50000.5000最大信道容量：C=0.0365P:0.40000.30000.2000;0.30000.50000.2000检验程序之二：输入信源个数：2输入信宿骨数：3辆入信道咨量的宿度；0.000001输入信道转移定阵P：0,40000.300。D.2000;0,3CO

8、O0.5000P二0.4000Q30000.2000D.30000.50000.2000?7?ErrorueIng>血c概率转移柜萍输入有跌，ErrorIn一。dme砒12ermrC柢审样停矩M输入有误！!'）检验程序之三：P:1.1000-0.30000.2000;0.30000.5000输入信源个数；2粒入信有个数：3简入信道容量的精度：0二3001输入信道嗟移矩阵巳:.1000-0.30000.2000,0,300。0.5000F=1.1000-0,30CO0.200?0.3000cum。0.2000?Errorusine=->dnc椭率转移矩阵输入有该！!Eri&#

9、39;orin=>血出18ror（J®率转将知阵物入有健！'）检验程序之四：P:0.60.4;0.010.99输入信源个数：2输入信宿个数：2输入信道容量的精度：0.000001输入信道转移矩阵P:0.60.4;0.010.990.60000.01000.40000.99000.2D3DJ0.20000.2M0P=原始信源分布:ans=0.50000.5000迭代次数：k=1迭代次数：k=2迭代次数：k=3迭代次数：k=4迭代次数：k=5迭代次数：k=6迭代次数：k=7迭代次数：k=8迭代次数：k=9最大信道容量时的信源分布：p=0.42400.5760最大信道容量：C

10、=0.3688检验程序之五：自动生成信道转移矩阵变为dmcl.m文件改程序如下：lF=inputC辑入信道转移短衅巳,旅从这句话开始将用下面两句代替目自毋生成信道期移蛆阵%r,s=si£e（p）;%forL=1:r%iffew（pCt：）广=1）瞧测横率转移矩阵是否行和为1.*世”慑率转移运阵输入有误！!'）return;%tnd%forj=l：s%if（PCi.率转移姮降是否项值或大于1%wmr（'慨率转蒜矩阵输入有院，!%return,%end%end膈nd界将这既话用下面两坷代曾可自动生成信道转移距降dispC信道藩诊概率短阵：）F=Q/B黑信酒转移祇率甲阵（每一个原矩阵的制数除以所在行的数总和）结果运行如下：输入信源个数：2输入信宿个数：2输入信道容量的精度：0.000001信道转移概率矩阵：P=0.61020.38980.32230.6777原始信源分布：ans=0.50000.5