《信息論與編碼課程大作業(yè)信道容量的迭代算法》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《信息論與編碼課程大作業(yè)信道容量的迭代算法（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、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：
若，則執(zhí)行k=k+1，然后轉(zhuǎn)第二步。直至轉(zhuǎn)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(輸入信道容量的精度： );
Q=rand(r,s); %形成r行s
2、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(fù)制為S列的新矩陣
%判斷信道轉(zhuǎn)移概率矩陣輸入是否正確
P=input(輸入信道轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移矩陣
[r,s]=size(P);
for i=1:r
if(sum(P(i,:))~=1) %檢測概率轉(zhuǎn)移矩陣是否行和為1.
error(概率轉(zhuǎn)移矩陣輸入有誤！！)
return;
end
for j=1:s
if(P(i,j
3、)<0||P(i,j)>1) %檢測概率轉(zhuǎn)移矩陣是否負(fù)值或大于1
error(概率轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移矩陣
%disp(信道轉(zhuǎn)移概率矩陣:)
%P=Q./B 信道轉(zhuǎn)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(shè)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,等概率分布
disp(原始信源分布：)
p(i)
E=repmat(p,1,s
4、);%把r個等概率元素組成一列，復(fù)制為s列
for k=1:1:1/deta
m=E.*P; % m=p.*E; %后驗概率的分子部分
a=sum(m); %把得到的矩陣m每列相加之和構(gòu)成一行
su1=repmat(a,r,1);%把得到的行矩陣a復(fù)制r行,成一新矩陣sul,后驗概率的分母部分
t=m./su1; %后驗概率矩陣
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;
5、 %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(k+1))
3. 運行結(jié)果及分析（宋體四號，加粗）
結(jié)果分析：這兩組數(shù)據(jù)都是我隨機選的，都是
6、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(zhuǎn)移矩陣P，執(zhí)行，將得到的結(jié)果代入，得到后，再進(jìn)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。總的來說這不過是將矩陣不斷的代入公式，當(dāng)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)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(xué)，最后才對本次設(shè)計有了一定的理解，詳細(xì)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。編程時邏輯要十分的嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格的遵守編程的規(guī)則，一點的錯誤都會造成整個程序的無法運行。調(diào)試過程會發(fā)現(xiàn)很多問題，這時不能煩躁，要耐心的去發(fā)現(xiàn)問題，不斷掌握matlab軟件的各種調(diào)試方法。通過這次設(shè)計我深刻體會到細(xì)節(jié)決定成敗，同時也發(fā)覺自己知識學(xué)的太淺薄，沒有從本質(zhì)上把握住要點，運用知識不靈活。讓我認(rèn)識到在今后學(xué)習(xí)當(dāng)中，要注意去深度思考，把所學(xué)知識有機聯(lián)系起來，掌握本質(zhì)，理解要領(lǐng)。此次實驗進(jìn)一步加強了我的編程能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力，受益頗多。很感謝老師給了我這么一次鍛煉的機會，讓我對自己有了新的認(rèn)識，感謝同學(xué)在這次作業(yè)的完成對我的幫助，讓我有了新的提高。
信息論與編碼課程大作業(yè)信道容量的迭代算法
