信息論與編碼技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)57086new

1、信息論與編碼技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)通信工程教研室實(shí)驗(yàn)一：信息量及信道容量的計(jì)算一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)該實(shí)驗(yàn)，掌握通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)信息量和信道容量的計(jì)算方法二、 實(shí)驗(yàn)要求：對(duì)一個(gè)離散的無(wú)記憶信源，給定信源的輸入概率分布，給定一個(gè)信道特性，計(jì)算各種信息量和熵，并計(jì)算信道容量。三、 實(shí)驗(yàn)原理：n設(shè)輸入Xx1,x2,xi,xn 輸出Yy1,y2,yj,ym，信道的一般數(shù)學(xué)模型如下圖：在給定信源概率分布條件下，各種熵的求解方法如下：） 信源熵） 條件熵） 聯(lián)合熵） 交互熵） 信道容量n一般離散信道容量對(duì)計(jì)算步驟總結(jié)如下：四、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī) c+五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 畫(huà)出程序設(shè)計(jì)的流程圖，2、 寫出程序代碼，3、

2、 寫出在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題 ，4、 對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)二香農(nóng)編碼一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)香農(nóng)編碼二實(shí)驗(yàn)要求對(duì)于給定的信源的概率分布,按照香農(nóng)編碼的方法進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn).三、實(shí)驗(yàn)原理給定某個(gè)信源符號(hào)的概率分布，通過(guò)以下的步驟進(jìn)行香農(nóng)編碼1、 信源符號(hào)按概率從大到小排列2、 對(duì)信源符號(hào)求累加和，表達(dá)式： Pi=Pi-1+p(xi)3、 求自信息量，確定碼字長(zhǎng)度。自信息量I(xi)=-log(p(xi);碼字長(zhǎng)度取大于等于自信息量的最小整數(shù)。4、 將累加和用二進(jìn)制表示，并取小數(shù)點(diǎn)后碼字的長(zhǎng)度的碼 。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 計(jì)算機(jī) c+五實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫(huà)出程序設(shè)計(jì)的流程圖，2、寫出程序代碼，3、寫

3、出在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題 ，4、對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)三費(fèi)諾編碼一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)費(fèi)諾編碼二實(shí)驗(yàn)要求:對(duì)于給定的信源的概率分布,按照費(fèi)諾編碼的方法進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn).三實(shí)驗(yàn)原理費(fèi)諾編碼的步驟:A 將概率按從大到小的順序排列B 按編碼進(jìn)制數(shù)將概率分組，使每組概率和盡可能接近或相等。C 給每組分配一位碼元D 將每一分組再按同樣原則劃分，重復(fù)b和c，直到概率不再可分為止四 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 計(jì)算機(jī) c+五實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1、畫(huà)出程序設(shè)計(jì)的流程圖，2、寫出程序代碼，3、寫出在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題 ，4、對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)四哈夫曼編碼一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)哈夫曼編碼二實(shí)驗(yàn)要求:對(duì)于給定

4、的信源的概率分布,按照哈夫曼編碼的方法進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn).三實(shí)驗(yàn)原理哈夫曼編碼的步驟:(1). 把信源符號(hào)按概率大小順序排列， 并設(shè)法按逆次序分配碼字的長(zhǎng)度。 (2). 在分配碼字長(zhǎng)度時(shí)，首先將出現(xiàn)概率 最小的兩個(gè)符號(hào)的概率相加合成一個(gè)概率(3). 把這個(gè)合成概率看成是一個(gè)新組合符號(hào)地概率，重復(fù)上述做法直到最后只剩下兩個(gè)符號(hào)概率為止。 (4). 完成以上概率順序排列后，再反過(guò)來(lái)逐步向前進(jìn)行編碼，每一次有二個(gè)分支各賦予一個(gè)二進(jìn)制碼，可以對(duì)概率大的賦為零，概率小的賦為1。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備 計(jì)算機(jī) c+五實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、畫(huà)出程序設(shè)計(jì)的流程圖，2、寫出程序代碼，3、寫出在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題 ，4、對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行

5、分析。六 參考程序哈夫曼編碼：根據(jù)二叉樹(shù)思想，將二叉樹(shù)的程序改編   #include<iostream>#include<string>using namespace std;typedef struct     int weight;    int flag;    int parent;    int lchild;    int rchild;hnodetype;typedef str

6、uct     int bit10;    int start;    char leaf;hcodetype;void huf(char cha,int m,int n)                            &

7、#160;          int i,j,m1,m2,x1,x2,c,p;    hnodetype *huffnode=new hnodetype2*n-1;    hcodetype *huffcode=new hcodetypen,cd;    for(i=0;i<2*n-1;i+)           

8、0;                             /初始化哈夫曼樹(shù)        huffnodei.weight=0;        huffnodei.parent

9、=0;        huffnodei.flag=0;        huffnodei.lchild=-1;        huffnodei.rchild=-1;        for(i=0;i<n;i+)          

10、                              /哈夫曼結(jié)點(diǎn)賦初值        huffnodei.weight=mi;        huffcodei.

11、leaf=chai;        for(i=0;i<n-1;i+)                                         /

12、對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼        m1=m2=10000000;        x1=x2=0;        for(j=0;j<n+i;j+)                    if(huffnode

13、j.weight<=m1&&huffnodej.flag=0)                            m2=m1;                x2=

14、x1;                m1=huffnodej.weight;                x1=j;                

15、;        else if(huffnodej.weight<=m2&&huffnodej.flag=0)                            m2=huffnodej.weight;   &#

16、160;            x2=j;                            huffnodex1.parent=n+i;        huffno

17、dex2.parent=n+i;        huffnodex1.flag=1;        huffnodex2.flag=1;        huffnoden+i.weight=huffnodex1.weight+huffnodex2.weight;        huffnoden+i.lchild=x1

18、;        huffnoden+i.rchild=x2;        for(i=0;i<n;i+)                             

19、0;            /生成哈夫曼樹(shù)            cd.start=n-1;            c=i;            p=huff

20、nodec.parent;            while(p!=0)                            if(huffnodep.lchild=c)     

21、;               cd.bitcd.start=0;                else                 

22、   cd.bitcd.start=1;                cd.start-;                c=p;            &#

23、160;   p=huffnodec.parent;                        cout<<huffcodei.leaf<<":"            for(j=cd.start+1

24、;j<n;j+)                            huffcodei.bitj=cd.bitj;                cout<<cd.bi

25、tj;                        cout<<endl;            huffcodei.start=cd.start;        delete huffcode;

26、    delete huffnode;void main()    int i=0; int m10=30,23,10,10,9,8,7,3;    char cha10="abcdefgh" float f;    cout<<"該字符串為:t" for (i=0;i<strlen(cha);i+)  cout<<chai<<"t"  cout<<"字符加權(quán)為:t" for (i=