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电气工程与自动化学院School ofElectrical Engineeringand Automation信息论与编码课程设计报告设计题目统计信源炳、香农编码与费诺编码专业班级XXXXXXXXXXXX姓名XXXXXXXXXXXX学号XXXXXXXXXXXX指导老师XXXXXXXXXXXX成绩:时间年月日2015331目录
一、设计任务与要求2
二、设计思路2
三、设计流程图5
四、程序及结果7
五、心得体会11
六、参考文献12附录13
一、设计任务与要求
1.统计信源炳要求统计任意文本文件中各字符不区分大小写数量,计算字符概率,并计算信源炳
2.香农编码要求任意输入消息概率,利用香农编码方法进行编码,并计算信源炳和编码效率
3.费诺编码要求任意输入消息概率,利用费诺编码方法进行编码,并计算信源煽和编码效率
二、设计思路
1、统计信源崎统计信源焰就是对一篇英文文章中的种字符包括标点符号i及空格,英文字母不区分大小写统计其出现的次数然后计算其出现coun ti,的概率最后由信源炳计算公式Pi,Hx PXilogPXin1算出信源炳所以整体步骤就是先统计出文章中总的字符Hxo数,然后统计每种字符的数目,直到算出所有种类的字符的个数,进而算出每种字符的概率,再由信源熠计算公式计算出信源烯文件操作和字符串操作函数,其计算功能强大,所以计算信源炳很是简在这里我选择用Matlab来计算信源烯,因为Matlab中系统自带了许多单、香农编码2信源编码就是从信源符号到码符号的一种映射它把信源输出f,信源编码模型:的符号a变换成码元序列人信源,S S{ai,…Xiq}码兀信源编码器f:ai Xi,i1,
2...,qN51,2,…,a石.、,X.X{Xi,…Xr}„N次扩展信源无失真编码器凡是能载荷一定的信息量,且码字的平均长度最短,可分离的变短的码字,概率小的符号编以长的码字,使得平均码长码的码字集合都可以称为最佳码为此必须将概率大的信息符号编以字长度最短能获得最佳码的编码方法主要有香农Shannon、费诺Fano、哈夫曼Huffman编码等香农第一定理:离散无记忆信源为()S SP SS
(2)P(q)凶,,,先对信源进行编码,总烯为码符号集为x SNHSN,可以找到一种编码方法,构成唯可译码,使S中每个信源符号所需的平均码长满足HS1LN HSlogr NN logr且当时有蓉是平均码长Im HsogN HrsLL qi1[是[对应的码字长度香农编码方法:⑴将信源消息符号按其出现的概率大小依次排列P-P
2...P确定满足下列不等式整数码长为2Kilbp Kilbpj13为了编成唯一可译码,计算第个消息的累加概率为ii1R PaQk14将累加概率变成二进制数R5取二进制数小数点后位即为该消息符号的二进制码字R K、费诺编码方法3⑴将信源消息符号按其出现的概率大小依次排列:Pi p
2...Pn2将依次排列的信源符号按概率值分为两大组,使两个组的概率之和近似相同,并对各组赋予一个二进制码元“0”和“155o3将每一大组的信源符号再分为两组,使划分后的两个组的概率之和近似相同,并对各组赋予一个二进制符号“0”和“1”4如此重复,直至每个组只剩下一个信源符号为止5信源符号所对应的码字即为费诺码
三、设计流程图
1、统计信源嫡用Mat Iab读入一段英文计算这段文字的字符总数统计每种字符的个数n i算出每种字符的概率piunmn由信源炳计算公式计算出信源烯Hx pXilogpXn
12、香农编码开始。