《信息论基础》实验报告-实验1

《《信息论基础》实验报告-实验1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、成绩信息与通信工程学院实验报告（软件仿真性实验）课程名称：信息论基础实验题冃:绘制信源矯函数曲线指导教师：班级：1605XXXX学号：XX学生姓名：王小明一、实验目的和任务1.掌握离散信源爛的原理和计算方法。2.熟悉Matlab软件的基本操作，练习应用Matlab软件进行信源嫡函数曲线的绘制。3.理解信源炳的物理意义，并能从信源炳函数曲线图上进行解释其物理意义。二、实验内容及原理（1）离散信源相关的基本概念、原理和计算公式产牛离散信息的信源称为离散信源。离散信源只能产牛有限种符号。假定尤是一个离散随机变量，即它的取值范围金匕，兀，・・・｝是有限或可数的。设第f个变量

2、匕发生的概率为□二戶｛X二刃。贝山定义一个随机事件的自信息量/（Q为其对应的随机变量舟出现概率对数的负值。即：/（x）=~log2p（x）定义随机事件尤的平均不确定度〃（力为离散随机变量陷出现概率的数学期望，即：H（X）=艺门（形）/（形）=-^2P^xi）,OSP（xi）单位为比特/符号或比特/符号序列。平均不确定度〃（/）的定义公式与热力学中爛的表示形式相同，所以又把平均不确定度H（X）称为信源尤的信源爛。必须注意以下几点：＞某一信源，不管它是否输出符号，只有这些符号具有某些概率特性，必有信源的爛值；这炳值是在总体平均上才有意义，因而是个确定值，一般写成〃（P,

3、*是指随机变量的整体（包括概率分布）。＞信息量则只有当信源输出符号而被接收者收到后，才有意义，这就是给与信息者的信息度量，这值木身也可以是随机量，也可以与接收者的情况有关。＞嫡是在平均意义上来表征信源的总体特征的，信源嫡是表征信源的平均不确定度，平均自信息量是消除信源不确定度时所需要的信息的量度，即收到一个信源符号，全部解除了这个符号的不确定度。或者说获得这么大的信息量后，信源不确定度就被消除了。信源嫡和平均自信息量两者在数值上相等，但含义不同。＞当某一符号尤的概率门（幻为零时，logp（x,）在嫡公式中无意义，为此规定这吋的p（^）logp（^）也为零。当信源力中

4、只含有一个符号/吋，必有刀（劝二1,此吋信源爛〃（M为零。例1-1,设信源符号集用{0,1},每个符号发生的概率分别为p（0）=AP⑴二q,P+H，即信源的概率空间为「01_p_pq_则该二元信源的信源爛为：〃(力-~plogp-qq--pp-(1-p)log(~p)即：H(/?>=-log-(1-p)log<1-p)其中0WpW1£0时，〃(0)=0尺1吋，〃⑴二0(2)MATLAB二维绘图：例对函数尸只方进行绘图，则用matlab中的命令plotUy)就可以自动绘制出二维图来。如果打开过图形窗口，则在最近打开的图形窗口上绘制此图；如果未打开图形窗口，则开一个新

5、的图形窗口绘图。例1-2,在matlab上绘制余弦曲线图，y-cosx,其中0WxW2兀。〉〉尸0:0.l:2*pi；%生成横坐标向量，使其为0,0.1,0.2,…，6.2>>7=cos(x)；%计算余弦向量»plot(^r,y)%绘制图形三'实验步骤或程序流程1、产生离散信息的信源2、例对函数进行绘图四、实验数据及程序代码程序代码：clearp=0.01:0.001:1;h=-p.*log2(p)-(l-p).*log2(l-p);plot(p,h);xlabel('p')ylabel('h(p)')titleC二源信源函数曲线')五、实验数据分析及处理P图1.1

6、二源信源函数曲线六、实验结论与感悟（或讨论）通过本次试验，我了解了matlab的使用环境，软件的基本使用方式，并且用其解决一些信息论问题。学会使用常用的一些软件，能够给与我们学习以及日后的工作上很大帮助。