信息论香农编码唯一可以码信道容量迭代算法C程序.doc

信息科学基础课程设计报告 学院 班级 学号 姓名 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 Press any key to continue 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 Press any key to continue 课程设计二、惟一可译码判决准则 1.课程设计目的 （1）