信息论及编码实验报告.doc

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1、.实验报告课程名称：信息论与编码姓名：系：专业：年级：学号：指导教师：职称：年月日范文..目录实验一信源熵值的计算1实验二Huffman信源编码5实验三Shannon编码9实验四信道容量的迭代算法12实验五率失真函数15实验六差错控制方法20实验七汉明编码22范文..实验一信源熵值的计算一、实验目的1进一步熟悉信源熵值的计算2熟悉Matlab编程二、实验原理熵（平均自信息）的计算公式MATLAB实现：；或者流程：第一步：打开一个名为“nan311”的TXT文档，读入一篇英文文章存入一个数组temp，为了程序准确性将所读容转存到另一个数组S，计算该数组中每个字母与空格的出现次

2、数(遇到小写字母都将其转化为大写字母进行计数)，每出现一次该字符的计数器+1；第二步：计算信源总大小计算出每个字母和空格出现的概率；最后，通过统计数据和信息熵公式计算出所求信源熵值（本程序中单位为奈特nat）。程序流程图：范文..三、实验容1、写出计算自信息量的Matlab程序2、已知：信源符号为英文字母（不区分大小写）和空格。输入：一篇英文的信源文档。输出：给出该信源文档的中各个字母与空格的概率分布，以及该信源的熵。四、实验环境MicrosoftWindows7Matlab6.5五、编码程序#include"stdio.h"#include#include

3、#defineN1000intmain(void){chars[N];inti,n=0;floatnum[27]={0};doubleresult=0,p[27]={0};FILE*f;char*temp=newchar[485];f=fopen("nan311.txt","r");while(!feof(f)){fread(temp,1,486,f);}fclose(f);s[0]=*temp;for(i=0;i

4、um[26]++;elseif(s[i]>='a'&&s[i]<='z')num[s[i]-97]++;elseif(s[i]>='A'&&s[i]<='Z')范文..num[s[i]-65]++;}printf("文档中各个字母出现的频率:");for(i=0;i<26;i++){p[i]=num[i]/strlen(s);printf("%3c:%ft",i+65,p[i]);n++;if(n==3){printf("");n=0;}}p[26]=num[26]/strlen(s);printf("空格:%ft",p[26]);printf("");fo

5、r(i=0;i<27;i++){if(p[i]!=0)result=result+p[i]*log(p[i]);}result=-result;printf("信息熵为:%f",result);printf("");return0;}六、求解结果其中nan311.txt中的文档如下：Thereisnohatewithoutfear.Hateiscrystallizedfear,fear’sdividend,fearobjectivized.Wehatewhatwefearandsowherehate范文..is,fearislurking.Thuswehatewhatt

6、hreatensourperson,ourvanityandourdreamsandplansforourselves.Ifwecanisolatethiselementinwhatwehatewemaybeabletoceasefromhating.七、实验总结通过这次实验，我们懂得了不必运行程序时重新输入文档就可以对文档进行统计，既节省了时间而且也规避了一些输入错误。在实验中，我们进一步了解到信源熵的计算，理论和实践的结合让我们对这个知识点了解的更加深刻了。范文..实验二Huffman信源编码一、实验目的1．理解信源的最优变长编码的基本思想。2．熟练掌握Huffman信

7、源编码方法。二、设计原理设信源S={s1,s2,…..,sq}，其对应的概率分布为P(si)={p1,p2,p3,….,pq}，则其编码步骤如下：(1)将q个信源符号按递减方式排列。(2)用0、1码符分别表示概率最小的两个信源符号，并将这两个符号合并成一个新的符号，从而得到q-1个符号的新信源成为S信源的缩减信源S1。(3)将缩减信源S1中的符号仍按递减顺序排列，再将最小两个概率相加，合并成一个符号，并分别用0、1码表示，这样有形成了q-2个缩减信源S2。(4)依次继续下去，直到缩减信源只剩下两个符号为止，将最后两