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1、信息论与编码课程设计报告设计题目：信源熵与香农编码专业班级电信1402班学号311408000822学生姓名赴虞对旨导t师成凌飞教师评分2017年目录一、设计任务与要求1二、设计思路11、信源熵的编码计算思路12香农编码设计思路1三、设计流程图21、信源熵流程图22香农编码流程图3四、程序运行及结果41、信源熵运行结果42、香农编码运行结果5ix心得体会5辨娜7一、设计任务与要求通过编程的方式实现信源熵和不定长编码中的香农编码的计算。要求通过木次课4呈设计的练习，理解信源熵的含义，加强对不定长信
2、源编码的基本原理，掌握具体的编码方法，熟悉编程软件的使用，焙养学生自主设计、编程调试的开发能力，同时提高学生的实践创新能力。二、设计思路1、信源熵的编码计算思路信源熵是在平均意义上表达信源的总体特性，它是信源X的函数。统计信源熵就是对英文字母数为N,通过对其中的a,b,c,d...A,B,C,D……(区分大小写)统计每个字母的个数n，有这个公式P=n/N可得每个字母的概率，最后又信源熵计算公式H(x)=-^p(xz.)logp(xy)/=1，可计算出信源熵H，所以整体步骤就是先统计出英文段落的总字符
3、数，在统计每个字符的个数，即每遇到同一个字符就++1,直到算出每个字符的个数，进而算出每个字符的概率，再由信源熵计算公式计算出信源嫡。2、香农编码设计思路香农编码主要通过一系列步骤支出平均码长与信源之间的关系，同时使平均码长达到极限值，即选择的每个码字的长度t满足下式：具体步骤如下：3、将信源消息符号按其出现的概率大小依次排列为：P{>P2>......>Pnb、确定满足下列不等式的整数码长L为：-比队pM1C、为了编成唯一可译码，计算第i个消息的累加概率：a=灸=1d、将累加概率Pi变换成二进制数
4、。e、取Pi二进制数的小数点后Ki位即为该消息符号的二进制码字。在香农编码中对于求解编码效率主要是依靠这个公式：R=H(X)/K,其中/=1nH(x)=-^p(xz.)logp(x,.)对于求解信源熵主要依靠公式：h三、设计流程图1、信源嫡流程图开始I先输入一段英文文章统计各个字符的概率大小，^pP=n/N通过信源熵计算公式H(x)计算信源熵€输出结果程序结^2、香农编码流程开始先对符号概率进行从大到小排列确定码字长度Ki四、程序运行及结果1、信源熵运行结果9的个数为0OOOOOOOO—数数数数数数
5、数数人muni.■cm-J^T"T-rYj-.tYt-j"Yr—gn--Co—gncfilorux201000000级敷^-敷数数数数数人mum—IJ二—J二—J二—J二—J二•』二—J二2,11—J二behknQtwz111000210—C"***—C"***—数数数数数数数数数人mum——J一一—JL-fl-J二-J二,J1」-JL-fl-J*二-JL-fl-J*二adg•Jypsvy21000000数数数数数数数数人muniJL/-Vlh,-—VJl^-VA、vA、v•JL-fl,rl二,r-
6、lll,rl二,rlll-rlll—-TM2,11CFILORUXloloooolo-Lrd7r7r7r7r7r;T^r^rJT人^^^^^^^上—人、vbh、v_l^、人、V.J^、•J*二—J*二2-*二—J*二2-112,*二2,*二2,*二2,*二BEHKNQTWZ111100020JyzJyzJyzJyzJTZJTZJTZJTZJT/数数数数数数数数数^LI,S.VLI.S.IVLI..VLI.S.VLI.S.J.—J*二IJ*M—J*二IJ*M—JL-fl-J:-J:
7、-J:-J:ADGJMPSVY011365Pressanykeytocontinue空格的个数为01®--■■图4.12、香农编码运行结果It青输入p[i]的概率分布0.100.010.190.180.150.170.20f[i]由大到小的顺序为:0.200.190.180.170.150.100.01窠力□和S为：0.000.200.390.570.740.890.99咪:33333470.0000000.0000000.0000000.4000000.8000001.6000000.780000
8、1.5600001.1200001.1400000.2800000.5600001.4800000.9600001.9200001.7800001.5600001.1200000.2400001.980000換鈿紐音输入法全：1.9200001.8400001.6800001.3600010.72000100000101110010111101111110编码效率为：0.830791五、心得体会通过此次课程设计，初步把信息的编码与程序结合在一起并可运算得到结果。在设计
