信息论香农编码唯一可以码信道容量迭代算法C程序.doc
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信息科学基础课程设计报告
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课程设计一、信道容量的迭代算法
1.课程设计目的
（1）进一步熟悉信道容量的迭代算法；
（2）学习如何将复杂的公式转化为程序；
（3）掌握程序设计语言的数值计算程序和调试技术。
2.课程设计要求
（1）已知：信源符号个数、信宿符号个数、信道转移概率矩阵；
（2）输入：任意的一个信道转移概率矩阵。信源符号个数、信宿符号个数和每一个具体的转移概率在运行时从键盘输入；
（3）输出：最佳信源分布，信道容量。
3. 程序设计代码：
#includestdio.h
#includemath.h
#define MAX 100
double Calculate_a(int k,double pa[]);
double Calculate_C1(double pa[],double a[]);
double Calculate_C2(double a[]);
int r,s;
double pba[MAX][MAX];
void main()
{
int i,j;
double C1,C2,E;
double a[MAX],pa[MAX];
E=0.000001;
printf(请输入信源符号个数r:\n);
scanf(%d,r);
printf(请输入信宿符号个数s:\n);
scanf(%d,s);
printf(请输入信源P[ai]:\n);
for(i=0;ir;i++)
scanf(%lf,pa[i]);
printf(请输入信道转移概率矩阵P[bj][ai]:\n);
for(i=0;ir;i++)
for(j=0;js;j++)
scanf(%lf,pba[i][j]);
do
{
for(i=0;ir;i++)
a[i]=Calculate_a(i,pa);
C1=Calculate_C1(pa,a);
C2=Calculate_C2(a);
if(C2-C1=E)
{
double sum=0;
for(i=0;ir;i++)
sum+=pa[i]*a[i];
for(i=0;ir;i++)
pa[i]=pa[i]*a[i]/sum;
}
else
{
printf(最佳信源概率:\n);
for(i=0;ir;i++)
printf( %lf \n,pa[i]);
}
}while(C2-C1=E);
printf(信道容量为:%lf\n,C1/log(2));
}
double Calculate_a(int k,double pa[])
{
int i,j;
double temp,sum2=0;
for(j=0;js;j++)
{
double sum1=0;
for(i=0;ir;i++)
{
sum1+=pa[i]*pba[i][j];
}
temp=pba[k][j]/sum1;
temp=log(temp);
sum2+=pba[k][j]*temp;
}
return exp(sum2);
}
double Calculate_C1(double pa[],double a[])
{
int i;
double sum=0;
for(i=0;ir;i++)
sum+=pa[i]*a[i];
return log(sum);
}
double Calculate_C2(double a[])
{
int i;
double max=a[0];
for(i=0;ir;i++)
if(maxa[i]) max=a[i];
return log(max);
}
4.输入、输出结果：
例1：请输入信源符号个数r:
2
请输入信宿符号个数s:
3
请输入信源P[ai]:
0.5
0.5
请???入信道转移概率矩阵P[bj][ai]:
0.5
0.3
0.2
0.3
0.5
0.2
最佳信源概率:
0.500000
0.500000
信道容量为:0.036453
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例2 ：请输入信源符号个数r:
3
请输入信宿符号个数s:
3
请输入信源P[ai]:
0.2
0.3
0.5
请输入信道转移概率矩阵P[bj][ai]:
0.5
0000.5
0.333333333
000.5
最佳信源概率:
0.333330
0.333334
0.333337
信道容量为:0.125815
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课程设计二、惟一可译码判决准则
1.课程设计目的
（1）
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