MATLAB信道容量迭代优化计算系统

资 源 简 介

基于MATLAB实现离散无记忆信道的容量计算系统，采用迭代算法优化输入概率分布，逐步逼近信道容量理论极限，最终输出最优容量值及对应的概率分布。

详 情 说 明

信道容量迭代优化计算系统

项目介绍

本项目实现了一套基于迭代优化算法的离散无记忆信道容量计算系统。系统通过不断调整输入符号的概率分布，逐步逼近信道的理论容量极限。该工具能够准确计算出给定信道条件下的最大信息传输能力，为通信系统设计和分析提供重要理论依据。

功能特性

• 精确迭代计算：采用收敛性良好的迭代算法，确保计算结果逼近理论值
• 灵活精度控制：支持用户自定义迭代精度阈值，平衡计算效率与准确性
• 高效矩阵运算：优化矩阵计算流程，提升大规模信道处理能力
• 自动收敛判断：智能监测概率分布变化，在满足精度要求时自动终止迭代

使用方法

输入参数

• P：m×n维正向转移概率矩阵，每行表示一个输入符号到各输出符号的转移概率，行和必须为1
• k：迭代精度阈值（正实数），如1e-6，控制算法收敛条件

输出结果

• CC：计算得到的最佳信道容量值（单位：比特/符号）
• Paa：达到信道容量时的最优输入符号概率分布（1×m维向量）

调用示例

P = [0.7 0.3; 0.4 0.6]; % 2×2转移概率矩阵 k = 1e-6; % 精度阈值 [CC, Paa] = main(P, k); % 执行计算

系统要求

• MATLAB R2016b或更高版本
• 支持矩阵运算的基本MATLAB环境

文件说明

主程序文件整合了信道容量计算的核心流程，具备以下关键能力：初始化输入概率分布参数，执行迭代优化循环，计算中间变量与信道容量上限，监测概率分布收敛状态，以及在满足精度条件时输出最终优化结果。该文件完成了从数据输入到结果输出的完整计算闭环。