信息论实验报告(哈夫曼编码).pdf

学生实验报告学生实验报告院别电子工程学院班级姓名学号成绩课程名称信息论与编码实验名称实验四、哈夫曼编码实验时间指导教师报 告 内 容一、实验目的和任务1、理解信源编码的意义；2、熟悉 MATLAB程序设计；3、掌握哈夫曼编码的方法及计算机实现；、对给定信源进行香农编码，并计算编码效率；二、实验原理介绍1、把信源符号按概率大小顺序排列，并设法按逆次序分配码字的长度；p1 p2.pn2、在分配码字长度时，首先将出现概率 最小的两个符号的概率相加合成一个概率；3、把这个合成概率看成是一个新组合符号地概率，重复上述做法直到最后只剩下两个符号概率为止；4、完成以上概率顺序排列后，再反过来逐步向前进行编码，每一次有二个分支各赋予一个二进制码，可以对概率大的赋为零，概率小的赋为1；5、从最后一级开始，向前返回得到各个信源符号所对应的码元序列，即相应的码字。三、实验设备介绍1、计算机2、编程软件MATLAB6.5以上四、实验内容和步骤对如下信源进行哈夫曼编码，并计算编码效率。a2a3a4a5a6a7X a1P0.200.190.180.170.150.100.01（1）计算该信源的信源熵，并对信源概率进行排序（2）首先将出现概率最小的两个符号的概率相加合成一个概率，把这个合成概率与其他的概率进行组合，得到一个新的概率组合，重复上述做法，直到只剩下两个概率为止。1之后再反过来逐步向前进行编码，每一次有两个分支各赋予一个二进制码。对大的概率赋“1”，小的概率赋“0”。（3）从最后一级开始，向前返回得到各个信源符号所对应的码元序列，即相应的码字。（4）计算码字的平均码长得出最后的编码效率。五、实验数据记录2六、实验结论与心得通过本次实验，加强了对matlab 程序的学习，进一步提高了我的编程能力。clear all p=0.20 0.18 0.15 0.17 0.19 0.10 0.01;l=0;H=0;N=length(p);for i=1:NH=H+(-p(i)*log2(p(i);endfprintf(信源信息熵：n);disp(H);3for i=1:N-1for j=i+1:Nif p(i)p(j)m=p(j);p(j)=p(i);p(i)=m;endendendfor i=1:N-1c(i,:)=blanks(N*N);endc(N-1,N)=0;c(N-1,2*N)=1;for i=1:N-1%对字符数组 c 码字赋值过程，记下沿路径的“1”和0;c(N-i,1:N-1)=c(N-i+1,N*(find(m(N-i+1,:)=1)-(N-2):N*(find(m(N-i+1,:)=1);c(N-i,N)=0;c(N-i,N+1;2*N-1)=c(N-i,1:N-1);c(N-i,2*N)=1;for j=1:i-1c(N-i,(j+1)*N+1:(j+2)*N)=c(N-i+1,N*(find(m(N-i+1,:)=j+1)-1)+1:N*find(m(N-i+1,:)=j+1);endendfor i=1:Nh(i,1:N)=c(1,N*(find(m(1,:)=i)-1)+1:find(m(1,:)=i)*N);%码字赋值ll(i)=length(find(abs(h(i,:)=32);%各码字码长endl=sum(p.*ll);%计算平均码长n=H/l;%计算编码效率fprintf(编码的码字：n);disp(h)%按照输入顺序从大到小排列后的码字fprintf(平均码长：n);disp(l)%输出平均码长fprintf(编码效率：n);disp(n)%输出编码效率4