matlab 信道容量的迭代计算

《信息论基础》课程实验报告（四）

班级： 计算072班 姓名： 白梅 学号： 20071189 实验内容：信道容量的迭代计算。 实验要求： 1. 输入一个信道矩阵； 2. 输出下列内容：（1）最佳输入概率分布；（2）信道容量；（3）迭代次数；（4）输入符号的个数；（5）输出符号的个数；（6）迭代计算精度； 3. 实验报告中要包括源代码和输入、输出结果。 实验源程序如下： function[CC,Paa]=ChannelCap(P,k) if(length(find(P<0))~=0) error('Not a prob.vector,negative component,不是概率分布'); end if(abs(sum(P')-1)>10e-10) error('Not a prob.vector,component do not add up to 1。不是概率分布'); end [r,s]=size(P); Pa=(1/(r+eps))*ones(1,r); sumrow=zeros(1,r); Pba=P; n=0; C=0; CC=1; while abs(CC-C)>=k n=n+1; Pb=zeros(1,s); for j=1:s for i=1:r Pb(j)=Pb(j)+Pa(i)*Pba(i,j); end end suma=zeros(1,s); for j=1:s for i=1:r Pab(j,i)=Pa(i)*Pba(i,j)/(Pb(j)+eps); suma(j)=suma(j)+Pa(i)*Pba(i,j)*log2((Pab(j,i)+eps)/(Pa(i)+eps)); end end C=sum(suma); L=zeros(1,r); sumaa=0; for i=1:r for j=1:s L(i)=L(i)+Pba(i,j)*log(Pab(j,i)+eps); end a(i)=exp(L(i)); end sumaa=sum(a); for i=1:r Paa(i)=a(i)/(sumaa+eps); end CC=log2(sumaa); Pa=Paa; s0='很好！输入正确，迭代结果如下: '; s1='最佳输入概率分布Pa:'; s2='信道容量C:'; s3='迭代次数n:'; s4='输入符号数r:'; s5='输出符号数s:'; s6='迭代计算精度k:'; for i=1:r B{i}=i; end end disp(s0); disp(s1),disp(B),disp(Paa); disp(s4),disp(r); disp(s5),disp(s); disp(s2),disp(CC); disp(s6),disp(k); disp(s3),disp(n); 设置k=0.00001 >> k=0.00001 k = 1.0000e-005 输入信道矩阵P： >> P=[1/2 1/2 0;0.2 0.3 0.5] P = 0.5000 0.5000 0 0.2000 0.3000 0.5000 得到输出结果： >> ChannelCap(P,k) 很好！输入正确，迭代结果如下: 最佳输入概率分布Pa: [1] [2] 0.5949 0.4051 输入符号数r: 2 输出符号数s: 3 信道容量C: 0.3263 迭代计算精度k: 1.0000e-005 迭代次数n: 8 ans = 0.3263