信息論實驗56516

1、 實驗一 模擬信號取樣仿真實驗?zāi)康模盒旁淳幋a是產(chǎn)生信源有效數(shù)據(jù)的的源頭，利用信源的統(tǒng)計特性，解除信源的相關(guān)性，去掉信源的冗余信息，以達(dá)到壓縮信源的信息率的目的。本實驗通過仿真來演示模擬信號的取樣。實驗內(nèi)容：通過MATLAB / Simulink軟件對正弦模擬信號轉(zhuǎn)化為離散信號進(jìn)行仿真。 圖1 模擬信號取樣仿真框圖設(shè)置參數(shù)：1. Sine Wave（正弦信號發(fā)生器）位置：SimulinkSources 參 數(shù) 名 稱參 數(shù) 值Sine typeTime based Amplitude 1Bias 0Frequency 2*piPhase 0Sample time 0 2. Pulse Gener

2、ator（脈沖信號發(fā)生器）位置：SimulinkSources 參 數(shù) 名 稱參 數(shù) 值Pulse typeTime based Amplitude 1.5Period 0.025Pulse width 50Phase delay 03. Constant（常數(shù)）位置：SimulinkSources 參 數(shù) 名 稱 參 數(shù) 值 Constant value 2 0 -3.34. Scope（示波器）位置：SimulinkSinks 參 數(shù) 名 稱 參 數(shù) 值 Time range 1 Sampling 0.0005 Y-max 3.5 Y-min -3.5仿真結(jié)果 圖2 正弦波及脈沖信號波形示

3、波器顯示圖實驗二 信源編碼中壓縮算法DCT變換函數(shù)的應(yīng)用實驗?zāi)康模盒旁淳幋a以去除消息中的自然剩余來提高信息傳輸?shù)挠行詾槟康摹；贒CT壓縮算法在信源編碼中廣泛應(yīng)用，本實驗通過離散余弦變換實現(xiàn)對圖像的壓縮，以及通過逆離散余弦變換實現(xiàn)對壓縮后圖像的重構(gòu)。實驗內(nèi)容：1.輸入圖像，DCT變換實現(xiàn)圖像壓縮；2.將輸入圖像劃分成8*8的圖像塊，計算其DCT系數(shù)； 3.通過DCT系數(shù)對圖像塊實現(xiàn)逆DCT重構(gòu)。源代碼如下：I=imread('cameraman.tif'); %讀入圖像I=im2double(I);J=dct2(I);imshow(J)I=imread('camera

4、man.tif');I=im2double(I);T=dctmtx(8); %產(chǎn)生DCT變換矩陣B=blkproc(I,8 8,'P1*x*P2',T,T'); %計算二維DCTmask=1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0;%二值掩膜，用以壓縮DCT的系數(shù) B2=blkproc(B,8 8,'P1.*x',mask);%只保留DC

5、T的10個系數(shù) I2=blkproc(B2,8 8,'P1*x*P2',T',T);%逆DCT變換，用來重構(gòu)圖像 imshow(I),figure,imshow(I2)實驗結(jié)果：實驗三 信道編碼線性分組碼、Hamming碼仿真以及循環(huán)碼、卷積碼編解碼實驗1. 線性分組碼、Hamming碼仿真實驗實驗?zāi)康模壕€性分組碼是最重要也是使用最廣的分組碼。通過本實驗仿真，掌握線性分組碼碼字空間的確定方法以及線性分組碼的最小碼重。Hamming碼是一種很常用的線性分組碼，對于二進(jìn)制的Hamming碼，能夠糾正所有單比特錯誤。了解Hamming碼的編碼。實驗內(nèi)容：1、（7，3）線性分組

6、碼的生成矩陣如下所示，確定其碼字空間，以及該碼的最小碼重。 G = 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1實現(xiàn)的MATLAB源代碼為： clear; k=3;for i=1:2k for j=k:-1:1 if rem(i-1,2(-j+k+1)>=2(-j+k) m(i,j)=1; else m(i,j)=0 end endend%定義生成矩陣Gg=1 0 0 1 1 1 0; 0 1 0 0 1 1 1; 0 0 1 1 1 0 1;%產(chǎn)生碼字空間c=rem(m*g,2);%找出最小漢明距離d_min=min(sum(c(2:2k,:)2、

7、Hamming碼編碼：源程序為：hammgen(3);clear;m=3;h,g,n,k=hammgen(m);msg=randint(100,k,0,1);code=encode(msg,n,k,hamming/binary)變量code中返回編碼后的信號序列 實驗結(jié)果： 2.循環(huán)碼、卷積碼編解碼實驗實驗?zāi)康模貉h(huán)碼是線性碼的一個重要子類，它的碼字具有循環(huán)性。也就是說，它的任一碼字無論是向左移還是向右移，無論多少位，所得到的碼字仍然是可用的。通過本實驗，知道循環(huán)碼的編碼和解碼。 卷積碼在把k0個輸入比特序列編為長度為n0的編碼輸出序列的時候，編碼輸出序列不僅和當(dāng)前輸入比特序列有關(guān)，還和編碼器

8、先前輸入的信息比特序列有關(guān)。通過本實驗，了解卷積碼的編碼。實驗內(nèi)容：1、循環(huán)碼編碼、解碼、計算誤碼率MATLAB源程序： n=3; k=2; msg=randint(100,k,0,1); code=encode(msg,n,k,cyclic/binary);noisycode=rem(code+randerr(100,n,0 1;.7 .3),2); %加噪newmsg=decode(noisycode,n,k,cyclic); %解碼number,ratio=biterr(newmsg,msg); %計算誤碼率disp(The bit error rate is,num2str(ratio)%誤碼率將顯示在命令窗口中執(zhí)行，在command window窗口中將顯示：>The bit error rate is 0.11 2、對消息序列：10011100110000111進(jìn)行卷積編碼 其MATLAB源代碼如下： clear; msg=1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0