平稳信源熵求解课程设计

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1、实用郑州工业应用技术学院课程设计（论文）题目：离散平稳信源熵求解指导教师：魏平俊职称：教授学生姓名：魏秀涛学号：1401140108专业：电子信息工程院（系）：信息工程学院文档实用答辩日期：2016年12月18日2016年12月18日文档实用摘要信息是从人类出现以来就存在于这个世界上，人类社会的生存和发展都离不开信息的获取、传递、处理、再生、控制和处理。而信息论正是一门把信息作为研究对象，以揭示信息的本质特性和规律为基础，应用概率论、随即过程和数理统计等方法来研究信息的存储、传输、处理、控制、和利用等一般规律的

2、学科。主要研究如何提高信息系统的可靠性、有效性、保密性和认证性，以使信息系统最优化。在信息论的指导下，信息技术得到飞速发展，这使得信息论渗透到自然科学和社会科学的所有领域，并且应用与众多领域：编码学、密码学与密码分析、数据压缩、数据传输、检测理论、估计理论等。信息论的主要基本理论包括：信息的定义和度量；各类离散信源和连续信源的信源熵；有记忆，无记忆离散和连续信道的信道容量，平均互信息；无失真信源编码相关理论。求离散性信源熵也是信息论课程实践学习中必须要经历，在了解常规的求解方式的同时，利用计算机语言进行实践编程

3、。用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成数码，或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号。编码在电子计算机、电视、遥控和通讯等方面广泛使用。其中哈夫曼编码有广泛的应用,通过本次实验,了解编码的具体过程,通过编程实现编码。本次实验所使用的机器语言均为C语言。关键字：信息论离散和连续信源熵C语言编程设计文档实用目录绪论11.课程设计概述及意义22.设计任务32.1设计目的32.2设计内容32.3设计条件33.理论分析43.1离散信号概念43.2信源熵53.2.1定义53.2.2本质53.2.3物理含义63.3离散平稳

4、信源的数学定义63.4离散平稳信源熵求解说明74.软件介绍84.1VisualC++6.0简介84.2主要部分9文档实用文档实用5.程序设计115.1设计程序流程图115.2设计程序编码125.3程序运行结果156.课程设计心得体会16致谢17参考文献18文档实用文档实用绪论在自然界发生的许多过程中，有的过程朝一个方向可以自发地进行，而反之则不行。自然界发生的一些过程是有一定的方向性的，这种过程叫不可逆过程。过程前后的两个状态是不等价的。用什么物理量来度量这种不等价性呢?通过研究，找到了“熵”这个物理量。熵的概

5、念最初是由R.J.克劳修斯在19世纪中叶建立的，1870年，玻耳兹曼给出了熵的统计解释。熵概念对于初学者，一直是一个较抽象并难以通俗表达的物理概念。近40年来，熵的概念有了迅速而广泛的发展。在天体物理中，黑洞的熵与面积这样的几何概念有联系；在信息论中，信息的熵与信息量的概念有联系，并且出现负熵的概念；在生物学中，生命现象也与熵有着密切关系。此外，由普利高津和哈肯建立的非平衡态统计耗散结构理论及协同学理论，使人们对熵规律有了更新的认识，在无序中产生有序机制的出现，使得熵在许多方面都显示出它的重要性。信源输出信号在

6、数学中可以用随机过程加以描述，因此，可以说信源的建模在某种程度上也就是用恰当的随机过程来描述信号。从复杂性科学的角度来说，熵率只是非线性系统多重分形谱中特殊的一维，即信息维。熵的单位为J/(mol·K)或kJ/(kmol·K)。对实际的绝热膨胀过程，熵必然增加。熵增加的幅度越小，说明损失越小，效率越高。在本文中，我们将信源的随机模型和非线性动力学中对象之间建立联系，其中离散无记忆信源、隐马尔可夫信源和康托集之间具有对应关系。我们还将演示如何用解析的方法计算离散无记忆信源的熵率。并且这种统计物理的方法，完全可以推

7、广到一般信源熵率的计算。文档实用1.课程设计概述及意义本课程设计是在学习了《信息论与编码》和相关开发的软件课程后，让我们通过实际的操作来熟悉信源编码微机实现，培养我们能够独立的完成对相关课题或者项目的分析能力、设计能力和调试能力。本课程设计是衔接在C课程、数据结构课程设计之后的，运用程序思想来完成的，联系信息论与编码所学内容，要求有独立的操作界面。在这次的课程设计中，着重培养的是我们的自学能力，以及独立分析互联网上和图书馆里的各种资料，来丰富自己的知识并且提高对数学公式的计算机实现、VC++等软件的实际操作能力

8、。通过这次的课程设计，能够使我们对已经学习过的信息论与编码课程的进一步的掌握，能够对知识进行最大程度的消化融汇。因此这次的课程设计对我们有着非常重要的意义。本课程设计中用VC编写出基于visualstudio2010界面的简单软件以实现压缩信源熵求解及哈夫曼编码的目的。经过比较系统合理的编程操作，实现可视化的窗口以方便用户使用。通过简单校验确保信源正确性，保证软件的可靠性。最终将结果保