% Matlab實現離散信道容量的叠代算法% 功能:利用叠代算法計算離散信道的容量
%參數解釋
%C:信道容量
%P:轉移概率矩陣
%B:中間變量矩陣
%e: 信道容限,壹般選0.00001
%X:輸入概率分布
%n:叠代次數
function channel_cap(P, e)
n=0;
C=0;
C_0=0;
C_1=0;
[r,s]=size(P);
for i=1:r
if(sum(P(i,:))~=1)%檢測概率轉移矩陣是否行和為1.
error('概率轉移矩陣輸入有誤!!')
return;
end
for j=1:s
if(P(i,j)<0||P(i,j)>1)%檢測概率轉移矩陣是否負值或大於1
error('概率轉移矩陣輸入有誤!!')
return;
end
end
end
X=ones(1,r)/r;
A=zeros(1,r);
B=zeros(r,s);
while(1)
n=n+1;
for i=1:r
for j=1:s
B(i,j)=log(P(i,j)/(X*P(:,j))+eps);
end
A(1,i)=exp(P(i,:)*B(i,:)');
end
C_0=log2(X*A');
C_1=log2(max(A));
if (abs(C_0-C_1)<e) %滿足叠代終止條件停止叠代
C=C_0;
fprintf('叠代次數: n=%d\n',n)
fprintf('信道容量: C=%f比特/符號\n',C)
break; %滿足後輸出結果並退出
else
X=(X.*A)/(X*A');
continue;
end
end