For a discrete memoryless channel , the capacity is defined as

where  and  denote the input and output variables of the channel respectively, and the maximization is taken over all input distributions .

Given a channel transition matrix whose -entry is the conditional probability , the Blahut-Arimoto algorithm computes the capacity of the discrete memoryless channel, and the input distribution  that attains the maximum.

Reference: Chapter 9 in the book Information Theory and Network Coding by Raymond Yeung.

function [C r] = BlahutArimoto(p)

disp('BlahutArimoto')

% Capacity of discrete memoryless channel
% Blahut-Arimoto algorithm % Input
% p: m x n matrix
% p is the transition matrix for a channel with m inputs and n outputs
%
% The input matrix p should contain no zero row and no zero column.
%
% p(i,j) is the condition probability that the channel output
% is j given that the input is i
% (i=1,2,...,m and j = 1,2,...,n)
%
%
% Output
% capacity : capacity in bits
% r: channel input distribution which achieves capacity
% % For example, the transition matrix for the erasure channel is
% can be calculated as
% e = 0.5;
% p = [1-e e 0; 0 e 1-e]; % conditional prob. for erasure channel
% The capacity can be calculated by BlahutArimoto(p), and is equal to 1-e
% % Check that the entries of input matrix p are non-negative
if ~isempty(find(p < 0))
disp('Error: some entry in the input matrix is negative')
C = 0; return;
end % Check that the input matrix p does not have zero column
column_sum = sum(p);
if ~isempty(find(column_sum == 0))
disp('Error: there is a zero column in the input matrix');
C = 0; return;
end % Check that the input matrix p does not have zero row
row_sum = sum(p,2);
if ~isempty(find(row_sum == 0))
disp('Error: there is a zero row in the input matrix');
C = 0; return;
else
p = diag(sum(p,2))^(-1) * p; % Make sure that the row sums are 1
end [m n] = size(p); r = ones(1,m)/m; % initial distribution for channel input
q = zeros(m,n);
error_tolerance = 1e-5/m;
r1 = [];
for i = 1:m
p(i,:) = p(i,:)/sum(p(i,:));
end
for iter = 1:10000
for j = 1:n
q(:,j) = r'.*p(:,j);
q(:,j) = q(:,j)/sum(q(:,j));
end for i = 1:m
r1(i) = prod(q(i,:).^p(i,:));
end r1 = r1/sum(r1);
if norm(r1 - r) < error_tolerance
break
else
r = r1;
end
end C = 0;
for i = 1:m
for j = 1:n
if r(i) > 0 && q(i,j) > 0
C = C+ r(i)*p(i,j)* log(q(i,j)/r(i));
end
end
end C = C/log(2); % Capacity in bits

Blahut-Arimoto algorithm Matlab源码的更多相关文章

  1. GWO(灰狼优化)算法MATLAB源码逐行中文注解(转载)

    以优化SVM算法的参数c和g为例,对GWO算法MATLAB源码进行了逐行中文注解. tic % 计时器 %% 清空环境变量 close all clear clc format compact %% ...

  2. 层次分析法、模糊综合评测法实例分析(涵盖各个过程讲解、原创实例示范、MATLAB源码公布)

    目录 一.先定个小目标 二.层次分析法部分 2.1 思路总括 2.2 构造两两比较矩阵 2.3 权重计算方法 2.3.1 算术平均法求权重 2.3.2 几何平均法求权重 2.3.3 特征值法求权重 2 ...

  3. Bag of Words/Bag of Features的Matlab源码发布

    2010年11月19日 ⁄ 技术, 科研 ⁄ 共 1296字 ⁄ 评论数 26 ⁄ 被围观 4,150 阅读+ 由于自己以前发过一篇文章讲bow特征的matlab代码的优化的<Bag-Of-Wo ...

  4. 群智能优化算法-测试函数matlab源码

    群智能优化算法测试函数matlab源代码 global M; creatematrix(2); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %画ackley图. %%%% ...

  5. 非线性回归支持向量机——MATLAB源码

    支持向量机和神经网络都可以用来做非线性回归拟合,但它们的原理是不相同的,支持向量机基于结构风险最小化理论,普遍认为其泛化能力要比神经网络的强.大量仿真证实,支持向量机的泛化能力强于神经网络,而且能避免 ...

  6. 红外图像处理之直方图均衡的matlab源码与效果验证

    红外图像是热辐射成像,由于场景中的目标与背景的温差相对较小,红外图像的动态范围大.对比度 低, 信噪比也较可见光图像的低.为了能够从红外图像中正确地识别出目标,必须对红外图像进行增强处理.一般红外探测 ...

  7. 偏微分方程数值解法的MATLAB源码

    原文出处http://wenku.baidu.com/view/df412e115f0e7cd184253653.html 因为不太喜欢百度文库的格式,所以写到个人博客里面方便使用 <ifram ...

  8. Matlab 绘图全方位分析及源码

    Matlab绘图 强大的绘图功能是Matlab的特点之一,Matlab提供了一系列的绘图函数,用户不需要过多的考虑绘图的细节,只需要给出一些基本参数就能得到所需图形,这类函数称为高层绘图函数.此外,M ...

  9. Matlab.NET混合编程技巧之——直接调用Matlab内置函数(附源码)

    原文:[原创]Matlab.NET混合编程技巧之--直接调用Matlab内置函数(附源码) 在我的上一篇文章[原创]Matlab.NET混编技巧之——找出Matlab内置函数中,已经大概的介绍了mat ...

随机推荐

  1. axios请求中的参数(params)与路径变量

    1.axios的参数(params) import axios from 'axios' export function getDiscList() { const url = '/api/getDi ...

  2. 前端(八)—— 高级布局:文档流、浮动布局、流式布局、定位布局、flex布局、响应布局

    高级布局:文档流.浮动布局.流式布局.定位布局.flex布局.响应布局 一.文档流 1.什么是文档流 将窗体自上而下分成一行一行,块级元素从上至下.行内元素在每行中从左至右的顺序依次排放元素 2.本质 ...

  3. [Code+#3]博弈论与概率统计

    题目 记得曾经和稳稳比谁后抄这个题的题解,看来是我输了 不难发现\(p\)是给着玩的,只需要求一个总情况数除以\(\binom{n+m}{n}\)就好了 记\(i\)为无效的失败次数,即\(\rm A ...

  4. 通过hint干掉笛卡尔积

    Z_ZZZZZZZZ_BENE 大约有400万数据 修改前   SELECT xxxx FROM ( SELECT DISTINCT FIELD1_CONTENT FROM xxxxxxxx_LOG@ ...

  5. 2019-3-15-在-Windows-Defender-设置文件夹白名单提升-VisualStudio-编译速度

    title author date CreateTime categories 在 Windows Defender 设置文件夹白名单提升 VisualStudio 编译速度 lindexi 2019 ...

  6. Python学习笔记(九)——字符串

    # 5.1 字符串的拼接 str1 = '我今天一共走了' num = 1280 str2 = '步' print(str1+str(num)+str2) # 计算字符串长度 print(len(st ...

  7. windows10,nodejs安装步骤

    系统: windows10 1.下载: https://nodejs.org/en/ 2.下载最新版本,根据你的系统选择32位或者64位: 3.建议选择源码源码安装,不选择编译后的安装 如: 4.进行 ...

  8. 使用Git 上传文件到云端(版本库)

    第一步:本地初始化Git版本库 git init 第二步:链接码云(云端) git remote add orgin "你的远程仓库地址"(复制链接后结尾是.git,如果没有记得加 ...

  9. Linux如何删除特殊字符文件名或目录?

    通过文件的inode号删除文件 先用ls -i 找出要删除文件的inode 号 2ls -i |grep xxxxxx|awk '{print $2}'|xargs -i rm -f {} xxxxx ...

  10. 二分法的应用:最大化最小值 POJ2456 Aggressive cows

    /* 二分法的应用:最大化最小值 POJ2456 Aggressive cows Time Limit: 1000MS Memory Limit: 65536K Total Submissions: ...