信息論實驗報告(編輯修改稿)
2025-07-21 04:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 理人員以及實驗指導(dǎo)老師的管理。：l 問題的提出：包括R(D)的物理意義、用途（可以舉出具體的用途）、計算的困難性等。l 解決問題的原理方法：包括所有的公式推導(dǎo)的細節(jié)。l 解決問題的具體方法：包括程序框圖及Matlab源程序。l 實驗結(jié)果：利用你的程序給出不同參數(shù)得到的實驗結(jié)果。l 結(jié)果分析：包括R(D)的性質(zhì)、程序收斂情況、程序改進的方向等。（不能抄襲，否則兩人均為零分），實驗成績是該門課程成績的主要依據(jù)。p1=。d1=0::y1=p1.*log2(p1)(1p1).*log2(1p1)+d1.*log2(d1)+(1d1).*log2(1d1)。p2=。d2=0::grid ony2=p2.*log2(p2)(1p2).*log2(1p2)+d2.*log2(d2)+(1d2).*log2(1d2)。plot(d1,y1,39。k39。)。hold。plot(d2,y2)。grid ontitle(39。192。235。201。162。208。197。212。180。208。197。207。162。194。202。202。167。213。230。186。175。202。253。39。)xlabel(39。D39。)。ylabel(39。R(D)39。)。R(D)在定義域內(nèi)是失真度D的U型下凸函數(shù)。R(D)在定義域內(nèi)是關(guān)于D的連續(xù)函數(shù)。R(D)的單調(diào)遞減性，容許的失真度越大，所要求的信息率越小。當(dāng)D相同時，信源越趨于等概率分布，R(D)就越大。由最大離散熵定理，信源越趨于等概率分布，即不確定性越大，要去除這不確定性所需的信息傳輸率就越大，而R(D)正是去除信源不確定性所必須的信息傳輸率。實驗總結(jié)：物理意義：對于給定的信源，在滿足保真度準(zhǔn)則下，必須傳送的最小信息量，它既反映了用戶容忍程度,也反映了信息率允許壓縮的最小值，R(D)越大,越難壓縮，反之可壓縮率就大；對于固定的信源分布，平均互信息量I(X。Y)是信道轉(zhuǎn)移概率p(bj/ai)的下凸函數(shù)。也就是說:存在一個信道使某一特定信源經(jīng)過此信道傳輸時，信道的平均互信息達到極小值.用途：量化，頻帶壓縮，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)壓縮等等開始框圖：輸入二源對稱信道概率信源熵漢明失真信源H(D)輸出率失真函數(shù)R(D)結(jié)束計算過程：性質(zhì)：R(D)是非負的實數(shù)，定義域為0到Dmax，其值為0到H(X)；當(dāng)DDmax時，R(D)=0。R(D)是關(guān)于D的下凸函數(shù)，因而也是關(guān)于D的連續(xù)函數(shù)。R（D）是關(guān)于D的嚴格遞減函數(shù)。對于同一D，信源分布越均勻，R(D)就越大，信源壓縮的可能性越小，反之，若信源分布越不均勻，即信源剩余度越大R(D)就越小，壓縮的可能性越大。 實驗四、香農(nóng)編碼一、實驗?zāi)康模?）了解香農(nóng)編碼的基本原理及其特點；（2）熟悉掌握香農(nóng)編碼的方法和步驟；（3）掌握Matlab編寫香農(nóng)編碼的程序。二、實驗條件計算機一臺，MATLAB仿真軟件。三、實驗原理哈夫曼編碼的步驟如下：⑴ 將信源消息符號按其出現(xiàn)的概率大小依次排列 p(x1)≥p(x2)≥…≥ p(xn)⑵取兩個概率最小的字母分別配以0和1兩碼元,并將這兩個概率相加作為一個新字母的概率,與未分配的二進符號的字母重新排隊。⑶ 對重排后的兩個概率最小符號重復(fù)步驟⑵的過程。⑷不斷繼續(xù)上述過程,直到最后兩個符號配以0和1為止。⑸ 從最后一級開始,向前返回得到各個信源符號所對應(yīng)的碼元序列,即相應(yīng)的碼字。四、實驗內(nèi)容（1）根據(jù)香農(nóng)編碼的方法和步驟，用香農(nóng)編碼編寫程序（2）用編寫的源程序驗證書中例題的正確性。五、實驗報告要求總結(jié)香農(nóng)編碼的基本原理及其特點？function y=b2d10(x)%十進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為2進制for i=1:8 temp=x.*2。 if(temp1) y(i)=0。 x=temp。 else y(i)=1。 x=temp1。 endend clc。clear。a=[,,]。k=length(a)。y=0。 %數(shù)組長度（即行數(shù)或列數(shù)中的較大值）for i=1:k1 %替換最大概率 for n=i+1:k if(a(i)a(n)) t=a(i)。 a(i)=a(n)。 a(n)=t。 end endends=zeros(k,1)。b=zeros(k,1)。p=zeros(k,1)。 %表示k行一列全是0的數(shù)組for m=1:k %步長為1 s(m)=y。 y=y+a(m)。 b(m)=ceil(log2(a(m)))。 %ceil表示向離他最近的大整數(shù)圓整 ，求編碼位數(shù) x=zeros(b(m),1)。 %b(m)行一列全是0的數(shù)組 x=s(m)。 %求和結(jié)果，累加概率 p=b2d10(x)。 %調(diào)用函數(shù)b2d10，函數(shù)表示十進制小數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制 for r=1:b(m) %步長為1 z(r)=p(r)。 end disp(39。輸
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