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工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
12班 吴玉明 52111209
实验一 信道容量的迭代算法
一、 实验目的
1、 掌握信道容量的概念。
2、 了解迭代法计算信道容量的
流程
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。
3、 熟悉Matlab程序的设计和调试
方法
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。
二、 实验
要求
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1、学习Matlab软件编程和调试方法；
2、输入：任意一个信道转移概率矩阵。包括信源符号个数、信宿符号个数、信道转移概率，在程序运行时从键盘输入；
3、输出：输入的信道矩阵、信道容量C。
三 实验算法程序
clc;clear all;
N = input('输入信源符号X的个数N=');
M = input('输出信源符号Y的个数M=');
p_yx=zeros(N,M); %程序设计需要信道矩阵初始化为零
fprintf('输入信道矩阵概率\n')
for i=1:N
for j=1:M
p_yx(i,j)=input('p_yx=');%输入信道矩阵概率
if p_yx(i)<0
error('不符合概率分布')
end
end
end
for i=1:N %各行概率累加求和
s(i)=0;
for j=1:M
s(i)=s(i)+p_yx(i,j);
end
end
for i=1:N %判断是否符合概率分布
if (s(i)<=0.999999||s(i)>=1.000001)
error('不符合概率分布')
end
end
b=input('输入迭代精度：');%输入迭代精度
for i=1:N
p(i)=1.0/N; %取初始概率为均匀分布
end
for j=1:M %计算q(j)
q(j)=0;
for i=1:N
q(j)=q(j)+p(i)*p_yx(i,j);
end
end
for i=1:N %计算a(i)
d(i)=0;
for j=1:M
if(p_yx(i,j)==0)
d(i)=d(i)+0;
else
d(i)=d(i)+p_yx(i,j)*log(p_yx(i,j)/q(j));
end
end
a(i)=exp(d(i));
end
u=0;
for i=1:N %计算u
u=u+p(i)*a(i);
end
IL=log2(u); %计算IL
IU=log2(max(a));%计算IU
n=1;
while((IU-IL)>=b) %迭代计算
for i=1:N
p(i)=p(i)*a(i)/u; %重新赋值p(i)
end
for j=1:M %计算q(j)
q(j)=0;
for i=1:N
q(j)=q(j)+p(i)*p_yx(i,j);
end
end
for i=1:N %计算a(i)
d(i)=0;
for j=1:M
if(p_yx(i,j)==0)
d(i)=d(i)+0;
else
d(i)=d(i)+p_yx(i,j)*log(p_yx(i,j)/q(j));
end
end
a(i)=exp(d(i));
end
u=0;
for i=1:N %计算u
u=u+p(i)*a(i);
end
IL=log2(u); %计算IL
IU=log2(max(a));%计算IU
n=n+1;
end
fprintf('信道矩阵为：\n');
disp(p_yx);
fprintf('迭代次数n=%d\n',n);
fprintf('信道容量C=%f比特/符号',IL);
五 信道容量迭代算法流程图
四 .实验的算法：
1. 初始化信源分布：pi=
，循环变量k=1，门限△，C（0）=-
；
2.
3.
4.
5. 若
，则k=k+1，转第2步
6. 输出
*=
和
，终止。
五 算法流程图如下：
六 实验截图
（一）
（二）
七 实验总结与体会
本次 试 验是建立 在 迭 代 的 基础上，首 先 要 深 刻 理 解 信道容量的迭代算法，其次是 ，如何将复杂的公式转化为程序通过此次实验，我了解了信道容量的迭代算法的基本知识，学会了如何将复杂的公式如何用程序语言描述出来，掌握了高级语言数值计算过程程序的设计和调试的相关知识，对于将实际问题公式转化为程序的能力有提高
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