信息論與編碼理論課程實(shí)驗(yàn)報告

信息論與編碼理論課程實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)：無失真信源編碼技術(shù)在數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用子實(shí)驗(yàn)編號及實(shí)驗(yàn)名稱信息論與編碼（無失真信源編碼技術(shù)在數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用）系別姓名學(xué)號指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)時數(shù)4同組其他成員無自/互評成績100綜合成績實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?、理解信源概念，給定信源，能正確構(gòu)建相應(yīng)的信源數(shù)學(xué)模型。2、建立待壓縮的數(shù)據(jù)（如文本、圖像等）的信源模型。進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)，確定該數(shù)據(jù)的信源符號集，以及相應(yīng)的概率集合，從而確定該信源的概率空間。該部分實(shí)驗(yàn)涉及數(shù)據(jù)讀入（文檔讀寫、圖像讀寫）、信源符號出現(xiàn)概率統(tǒng)計(jì)等等實(shí)驗(yàn)環(huán)境及相關(guān)情況（包含使用軟件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、主要儀器及材料等）設(shè)備：PC機(jī)軟件：matlab2007實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（包含簡要的實(shí)驗(yàn)步驟流程）1、隨機(jī)產(chǎn)生一個信源概率集合；2、基于給定英文材料，以26個英文字母為信源消息符號，構(gòu)建該信源的數(shù)學(xué)模型。1）統(tǒng)計(jì)26個英文字母出現(xiàn)的頻數(shù)；2）計(jì)算26個英文字母出現(xiàn)的頻率，并以頻率近似概率；3）構(gòu)建信源概率模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果（包括圖表、結(jié)論陳述、數(shù)據(jù)記錄及分析等，可附頁）結(jié)果如下：概率集合為：[0.19050.071400.30950.11900.07140.11900.1190]此模型的信源熵為2.619826個字母出現(xiàn)的頻數(shù)依次為：1522947691813338441117586351211394281071541225491910290結(jié)果如下：26個字母出現(xiàn)的頻率依次為0.09210.01760.02850.04180.10960.02000.02300.02670.06720.00420.00300.05210.02120.07330.08420.02540.00480.06480.09330.07390.03270.00550.01150.00610.01760構(gòu)建信源模型如下：XPhijklmn0.02670.06720.00420.00300.05210.02120.0733opqrstu0.08420.02540.00480.06480.09330.07390.0327vwxyz此模型的信源熵為4.1697

實(shí)驗(yàn)總結(jié)（包括心得體會、問題回答及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見、編程實(shí)現(xiàn)過程中的重難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)分析等等，可附頁）心得體會：1、第一題建立信源模型同樣是字母形式的，首先隨機(jī)輸入一組字符串，然后利用每個字母都有其特定ASCII碼的知識，求出各字母出現(xiàn)的概率。2、第二題主要是運(yùn)用了ASCII碼，由于不同字母，符號，空格的ASCII碼是不一樣，此題思路是：首先將26個字母化為小寫形式，然后讓各字母，符號的ASCII碼與a的ASCII碼相減，得到一組0-25的數(shù)據(jù)，這0-25的數(shù)據(jù)分別對應(yīng)著26個字母，最后通過統(tǒng)計(jì)這25個數(shù)學(xué)所出現(xiàn)的頻數(shù)而計(jì)算出26個字母也與的頻率。接著利用相應(yīng)的公式直接計(jì)算出此模型的信源熵即可。編程過程的注意事項(xiàng)：對于相應(yīng)的文件應(yīng)該先用fopen在MATLAB中打開，再用fread讀入其內(nèi)容。相同字母的大小寫形式的ASCII碼是不同的。計(jì)算信源熵是要去除P為0的情況。實(shí)驗(yàn)評價1、自評/互評（包括在小組合作中承擔(dān)的任務(wù)及實(shí)驗(yàn)中努力程度、任務(wù)完成情況、團(tuán)隊(duì)合作情況等）：本人努力認(rèn)真，在做作業(yè)的過程中，認(rèn)真查閱相關(guān)的知識點(diǎn)，努力用最簡潔明了的方法求出計(jì)算結(jié)果。自評/互評成績：100（評閱者簽名：熊萌萌）2、教師評價評價標(biāo)準(zhǔn)評語等級優(yōu)良中及格不合格1.實(shí)驗(yàn)態(tài)度認(rèn)真，實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_2.實(shí)驗(yàn)方案或流程圖思路清晰、合理3.實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)合理，能運(yùn)行4.實(shí)驗(yàn)步驟記錄詳細(xì)，具備可讀性5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合理6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確7.實(shí)驗(yàn)總結(jié)分析合理、透徹8.實(shí)驗(yàn)報告完整、文字?jǐn)⑹隽鲿?，邏輯性?qiáng)9.實(shí)驗(yàn)報告獨(dú)立完成，無抄襲現(xiàn)象，并按時提交，格式規(guī)范。綜合評定：附錄（程序源代碼）1.編寫MATLAB程序clcclearall%隨機(jī)輸入一組數(shù)據(jù)string='abdddssdsssdabaabaddkkidkidkdiakdjjaidjaid';%將上述中所有英文字母化為小寫string=lower(string);%將所有字符的ASCII碼與字符‘a(chǎn)‘的ASCII碼相減num=string-'a';%統(tǒng)計(jì)26個字母的頻數(shù)fori=1:2005forj=1:26b(j)=sum(num==j-1);endenddisp('26個字母出現(xiàn)的頻數(shù)為');disp(b)%統(tǒng)計(jì)26個字母的頻率s=0;fori=1:26s=s+b(i);endc=b/s;disp('26個字母出現(xiàn)的頻率為');disp(c)%計(jì)算信源熵w=0;fori=1:26ifc(i)~=0;w=w-c(i)*log2(c(i));endenddisp('此模型的信源熵為')disp(w)2.編寫MATLAB程序2.編寫MATLAB程序clcclearall%打開相應(yīng)的文件d=fopen('TypesofSpeech.txt','r');%讀入文件中的數(shù)據(jù)string=fread(d,'*char');%將文件中所有英文字母化為小寫string=lower(string);%將所有字符的ASCII碼與字符‘a(chǎn)‘的ASCII碼相減num=string-'a';%統(tǒng)計(jì)26個字母的頻數(shù)fori=1:2005forj=1:26b(j)=sum(num==j-1);endenddisp('26個字母出現(xiàn)的頻數(shù)為');disp(b)%統(tǒng)計(jì)