信道容量实验报告

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湖南大学

信息科学与工程学院

实验报告

实验名称信道容量的迭代算法

课程名称信息论与编码

1.实验目的

（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C 语言数值计算程序的设计和调试技术。

2、实验方法

硬件：pc 机

开发平台：visual c++软件

编程语言：c 语言

3、实验要求

（1）已知：信源符号个数r 、信宿符号个数s 、信道转移概率矩阵P 。

（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

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P*，信道容量C 。

4.算法分析

1：procedure CHANNEL CAPACITY(r,s,(

ji p )) 2：initialize:信源分布

i p =1/r ，相对误差门限σ，C=—∞

3：repeat

4：

5： 1i ji r i ji i p p p p =∑ij

φ

6：

C 2211log [exp(log )]

r s ji ij r j p φ==∑∑

7：until C C σ

∆≤

8：output P*= ()i r p ,C

9：end procedure

5.程序调试

1、头文件引入出错

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(4) : fatal error C1083: Cannot open include file: 'unistd.h': No such file or directory

————#include

纠错：//#include

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(5) : fatal error C1083: Cannot open include file: 'values.h': No such file or directory

————#include

纠错：//#include

2、变量赋值错误

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(17) : error C2065: 'ij' : undeclared identifier

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(17) : error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'int' to 'float ** ' Conversion from integral type to pointer type requires reinterpret_cast, C-style cast or function-style cast

————float **phi_ij=ij=NULL;

纠错：float **phi_ij=NULL;

3、常量定义错误

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(40) : error C2143: syntax error : missing ';' before 'for' ————for(i=0;i

phi_ij[i]=(float *)calloc(s,sizeof(float));

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(52) : error C2021: expected exponent value, not ' '

————if(fabs(validate -1.0)>DELTA) f:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(84) : error C2021: expected exponent value, not ' '

21

211exp(log )exp(log )s ji ij j r s ji ij r j p p

φφ===∑∑∑i p

————if(fabs(p_j)>=DELTA)

f:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(100) : error C2021: expected exponent value, not ' ' ————if(fabs(phi_ij[i][j])>=DELTA)

f:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(116) : error C2021: expected exponent value, not ' ' ————while(fabs(C-C_pre)/C>DELTA);

纠错：#define DELTA 0.000001;

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(68) : error C2065: 'MAXFLOAT' : undeclared identifier

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(68) : warning C4244: '=' : conversion from 'int' to 'float', possible loss of data

————C=-MAXFLOAT;

纠错：#define MAXFLOAT 1000000;

3、引用中文逗号

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(60) : error C2018: unknown character '0xa1'

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(60) : error C2018: unknown character '0xb1'

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(60) : error C2065: 'Starting' : undeclared identifier

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(60) : error C2059: syntax error : '.'

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(60) : error C2017: illegal escape sequence

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(60) : error C2018: unknown character '0xa1'

f:\visualc++\channel\cpp1.cpp(60) : error C2018: unknown character '0xb1'

————fprintf(stdout,”Starting..\n”);

纠错：fprintf(stdout,"Starting..\n");

4、没有进行强制转换

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(65) : warning C4244: '=' : conversion from 'double' to 'float', possible loss of data

————p_i[i]=1.0/(float)r;

纠错：p_i[i]=(float)(1.0/(float)r);

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(101) : warning C4244: '+=' : conversion from 'double' to 'float', possible loss of data

————sum[i]+=p_ji[i][j]*log( phi_ij[i][j])/ log(2.0);

纠错：sum[i]+=(float)(p_ji[i][j]*log( phi_ij[i][j])/ log(2.0));

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(103) : warning C4244: '=' : conversion from 'double' to 'float', possible loss of data

————sum[i]=pow(2.0,sum[i]);

纠错:sum[i]=(float)(pow(2.0,sum[i]));

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(114) : warning C4244: '=' : conversion from 'double' to 'float', possible loss of data

————C= log(p_j)/ log(2.0);

纠错：C= (float)(log(p_j)/ log(2.0));

4、表达式错误

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(86) : error C2065: 'phi_ji' : undeclared identifier

F:\visualc++\channel\Cpp1.cpp(86) : error C2109: subscript requires array or pointer type