調(diào)制模式下的信道容量限
2023-03-16 20:11 作者:樂(lè)吧的數(shù)學(xué) | 我要投稿
在如下這個(gè)信道容量公式中,其前提是沒(méi)有對(duì)輸入端做任何約束,能達(dá)到這個(gè)容量的時(shí)候,輸入端是連續(xù)的高斯分布:
但是,在實(shí)際系統(tǒng)中,我們用的都是離散的輸入,即是經(jīng)過(guò)調(diào)制之后的離散的數(shù)據(jù),那么在這種情況下,其信道容量的上限是多少呢?不同的信噪比條件下,其信道容量的上限是多少呢?
我們從信道容量的最基本公式出發(fā),我們假定輸入端的調(diào)制后的數(shù)據(jù)是等概率分布的,則信道容量就是:
根據(jù)基本的信息論知識(shí),我們對(duì)公式 (2) 進(jìn)一步推導(dǎo)有:
其中 H(X) 很容易計(jì)算:
所以,關(guān)鍵是計(jì)算 H(X|Y) 這個(gè)條件熵,根據(jù)信息論的基本知識(shí)有:
公式 (5) 可以用蒙特卡洛算法來(lái)計(jì)算這個(gè)積分,所以,關(guān)鍵是要計(jì)算出來(lái) H(X|Y=y) 這個(gè)概率.
公式 (6) 中:
因?yàn)?x 是等概率分布的,所以,公式 (7) 中的? 與 x 的具體取值無(wú)關(guān),因此
所以,可以把 p(y|x) 對(duì)每個(gè) x 計(jì)算出來(lái),然后 歸一化之后,就是? p(x|y) 的概率。

matlab 代碼:
標(biāo)簽:信道容量調(diào)制模式