DMC信道容量迭代計算的matlab實現(xiàn)

1、DMC言道容量迭代計算的matlab實現(xiàn)-通信與信息系統(tǒng)一、用了matlab實現(xiàn)DM(量迭代的算法如下：1一.初始化信源分布：R-,i0,1,r,置k0,選1deta0.一般我選rdeta=0.000001。(k)1. 由式/)P",得反向轉(zhuǎn)移概率矩陣%。PiPji3.由式pk1eXPjPj'lOgt：計算己expPjilogtkijij4.rs由式Ck1Ipk1,tklogexpPjilogLk計算Ck15.若-一曰二deta，則k=k+1，轉(zhuǎn)第2步C(k1)6.輸出迭代次數(shù)k和Ck1和Pk1,終止。二、了解了信道容量的定義和DMC言道容量迭代計算方法，我用了matlab來

2、進行編程進行迭代計算得出信道容量。不足之處在丁每迭代一次就輸出一次迭代次數(shù)直到最后一次迭代。輸入：輸入信源個數(shù)、信宿個數(shù)和信道容量的精度，程序能任意生成隨機的信道轉(zhuǎn)移概率矩陣，也可以自己輸入信道轉(zhuǎn)移矩陣。1) 輸出：輸出最佳信源分布和信道容量。將附件里的dmc.m文件直接run運行可以自主輸入信道轉(zhuǎn)移概率矩陣，按照程序中提示將那兩句代替判斷輸入矩陣是否正確的那部分，dmc1.m運行可以隨機生成信道轉(zhuǎn)移概率矩陣。三、檢驗程序之一：輸入信源個數(shù)：2輸入信宿個數(shù)：3輸入信道容量的精度：0.000001輸入信道轉(zhuǎn)移矩陣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：自動生成信道轉(zhuǎn)移矩陣四、程序源代碼：clear;r=input('輸入信源個數(shù)：)；s=i叩ut('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列隨機矩陣QA=sum(Q,2);%把Q矩陣每一行相加和作為一個列矩陣AB=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

4、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);fori=1:rif(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;endforj=1:sif(P(i,j)<0|P(i,j)>1)%檢測概率轉(zhuǎn)移矩陣是否負值或大于1error('概率轉(zhuǎn)移矩陣輸入有誤！)return;endendend%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)

5、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);%把r個等概率元素組成一列，復(fù)制為s列fork=1:1:1/detam=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.*

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('迭代次數(shù)：k='),disp(k)enddisp('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)五、運行結(jié)果如下：檢驗程序之一：輸入信源個數(shù)

7、：2輸入信宿個數(shù)：3輸入信道容量的精度：0.000001輸入信道轉(zhuǎn)移矩陣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迭代次數(shù)：k=1最大信道容量時的信源分布：p=0.50000.5000最大信道容量：C=0.0365P:0.40000.30000.2000;0.30000.50000.2000檢驗程序之二：輸入信源個數(shù)：2輸入信宿骨數(shù)：3輛入信道咨量的宿度；0.000001輸入信道轉(zhuǎn)移定陣P：0,40000.300。D.2000;0,3CO

8、O0.5000P二0.4000Q30000.2000D.30000.50000.2000?7?ErrorueIng>血c概率轉(zhuǎn)移柜萍輸入有跌，ErrorIn一。dme砒12ermrC柢審樣停矩M輸入有誤！!'）檢驗程序之三：P:1.1000-0.30000.2000;0.30000.5000輸入信源個數(shù)；2粒入信有個數(shù)：3簡入信道容量的精度：0二3001輸入信道嗟移矩陣巳:.1000-0.30000.2000,0,300。0.5000F=1.1000-0,30CO0.200?0.3000cum。0.2000?Errorusine=->dnc橢率轉(zhuǎn)移矩陣輸入有該！!Eri&#

9、39;orin=>血出18ror（J®率轉(zhuǎn)將知陣物入有健！'）檢驗程序之四：P:0.60.4;0.010.99輸入信源個數(shù)：2輸入信宿個數(shù)：2輸入信道容量的精度：0.000001輸入信道轉(zhuǎn)移矩陣P:0.60.4;0.010.990.60000.01000.40000.99000.2D3DJ0.20000.2M0P=原始信源分布:ans=0.50000.5000迭代次數(shù)：k=1迭代次數(shù)：k=2迭代次數(shù)：k=3迭代次數(shù)：k=4迭代次數(shù)：k=5迭代次數(shù)：k=6迭代次數(shù)：k=7迭代次數(shù)：k=8迭代次數(shù)：k=9最大信道容量時的信源分布：p=0.42400.5760最大信道容量：C

10、=0.3688檢驗程序之五：自動生成信道轉(zhuǎn)移矩陣變?yōu)閐mcl.m文件改程序如下：lF=inputC輯入信道轉(zhuǎn)移短釁巳,旅從這句話開始將用下面兩句代替目自毋生成信道期移蛆陣%r,s=si£e（p）;%forL=1:r%iffew（pCt：）廣=1）瞧測橫率轉(zhuǎn)移矩陣是否行和為1.*世”懾率轉(zhuǎn)移運陣輸入有誤！!'）return;%tnd%forj=l：s%if（PCi.率轉(zhuǎn)移姮降是否項值或大于1%wmr（'慨率轉(zhuǎn)蒜矩陣輸入有院，!%return,%end%end膈nd界將這既話用下面兩坷代曾可自動生成信道轉(zhuǎn)移距降dispC信道藩診概率短陣：）F=Q/B黑信酒轉(zhuǎn)移祇率甲陣（每一個原矩陣的制數(shù)除以所在行的數(shù)總和）結(jié)果運行如下：輸入信源個數(shù)：2輸入信宿個數(shù)：2輸入信道容量的精度：0.000001信道轉(zhuǎn)移概率矩陣：P=0.61020.38980.32230.6777原始信源分布：ans=0.50000.5