信道容量計算

實驗二信道容量計算實驗?zāi)康模毫私鈱ΨQ信道與非對稱信道容量的計算方法實驗原理：信道容量是信息傳輸率的極限，當信息傳輸率小于信道容量時，通過信道編碼，能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎無失真的數(shù)據(jù)傳輸；當數(shù)據(jù)分布滿足最佳分布時，實現(xiàn)信源與信道的匹配，使得信息傳輸率能夠達到信道容量。本實驗利用信道容量的算法，使用計算機完成信道容量的計算。實驗內(nèi)容：假設(shè)離散無記憶二元信道如圖所示，利用C語言編程，完成下列信道容量的計11-Pe2p(b|a)j *-p(b|a)j *-p(b)j再根據(jù)信道的轉(zhuǎn)移矩陣：p1-pe11-pe2再假設(shè)信道輸入符號的概率分別為,p(a)，1-p(a)iipe2求出pb1和pb2。pe1最后用循環(huán)求出結(jié)果。令p=p=0.1和p=p=0.01，分別計算該對稱信道的信道容量和最佳分布；e1 e2 e1 e2令p=0.15,p=0.1和p=0.075p=0.01，分別計算該信道的信道容量和最e1 e2 e1 e2佳分布；實驗報告：給出源代碼，寫出信道對應(yīng)的條件轉(zhuǎn)移矩陣，計算出相應(yīng)結(jié)果。并定性討論信道容量與信道參數(shù)之間的關(guān)系。答：實驗思路：先把信道容量的計算方法寫出來：C=maxI(X,Y)=logs-H(p,p,...,p)12=I(X;Y)=為p(a)工p(b|a)lbi ji

1、2、1一pe1 1一pe1、2、1一pe1 1一pe2pe2pe1總結(jié)：對于給定信道，前向概率p(x)是一定的，所以信道容量就是在信道前向概率一定的情況下，尋找某種先驗概率分布，從而使得平均互信息量最大。上述定理只是給出了達到信道容量時，信道輸入符號分布的充要條件；不能夠給出信道輸入的最佳概率分布，也沒有給出信道容量的計算公式；達到信道容量的最佳分布一般不是唯一的，只要輸入分布滿足概率的約束條件，并且使得達到最大值即可。一般情況下，根據(jù)上述定理求解信道容量和信道輸入的最佳概率分布還是十分復(fù)雜的。但是對于某些特殊信道，可以使用上述定理求解信道容量。#include<stdio.h>#include<math.h>#include<malloc.h>main(){float*p,*I;floatpb0,pb1,pe1,pe2,c,a;printf('輸入pel,pe2:\n“)；scanf("%f%f",&pe1,&pe2);p=(float*)calloc(l0,sizeof(float))；I=(float*)calloc(l0,sizeof(float))；*p=0.0000l；while(*p<l.0){pb0=*p*(l-pel)+(l-*p)*pe2；pbl=*p*(l-pe2)+(l-*p)*pel；*I=*p*((l-pel)*logl0((l-pel)/pb0)/logl0(2)+(l-pe2)*logl0((l-pe2)/pb0)/logl0(2))+(l-*p)*(pe2*logl0(pe2/pbl)/logl0(2)+pel*logl0(pel/pbl)/logl0(2))；//函數(shù)if(*I>c){c=*I；a=*