香农编码课程设计报告.doc

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1、信息论与编码课程设计实验报告课程题目：香农编码姓名：叶显权学号：311008000927班级：电信10-03班指导老师：成凌飞学院：电气工程与自动化学院日期：2013年3月28日一.设计任务与要求熟悉运用香农编码,并能通过C语言进行编程,对任意输入消息概率，利用香农编码方法进行编码，并计算信源熵和编码效率。二.实验原理原理：编码的目的是为了优化通信系统。香农编码属于不等长编码，通常将经常出现的消息编成短码，不常出现的消息编成长码。从而提高通信效率。香农第一定理指出了平均码长与信源之间的关系,同时也指出了可以通过编码使平均码长达到极限值,

2、这是一个很重要的极限定理。香农第一定理指出,选择每个码字的长度Ki满足下式：－log2p(xi)≤Ki<1－log2p(xi)就可以得到这种码。这种编码方法称为香农编码。二进制香农码的编码步骤如下：⑴将信源符号按概率从大到小的顺序排列,　　　　p(a1)≥p(a2)≥…≥p(an)⑵确定满足下列不等式的整数Ki,－log2p(ai)≤Ki<1－log2p(ai)⑶令p(a1)=0,用Pi表示第i个码字的累加概率，⑷将Pi用二进制表示,并取小数点后Ki位作为符号ai的编码三．设计思路二进制香农编码的步骤如下：（1）、将信源符号按概率从大到

3、小的顺序排列（2）、对第j个前的概率进行累加得到pa(aj)（3）、由-logp(ai)ki<1-logp(ai)求得码字长度ki(4)、将pa(aj)用二进制表示，并取小数点后ki位作为符号ai的编码。四．设计流程图输入符号概率十进制小数转 换成二进制输出函数求前J个的累加和求码长Ki将信源符号概率 从大到小排序五.程序及结果香农编码源程序#include#include#include#includeclassT{public:T(){}~T();vo

4、idCreate();voidCoutpxj();voidCoutk();voidCoutz();voidPrint();protected:intn;double*p;double*pxj;int*k;double*mz;};voidT::Create(){cout<<"请输入信源符号个数:";cin>>n;p=newdouble[n];cout<<"请分别输入这"<>p[i];pxj=newdouble[n];k=newint[n];mz=newdouble[n

5、];doublesum=0.0;for(i=0;i

6、j0)k[i]=(int)d+1;elsek[i]=(int)d;}}voidT::Print(){cout<<"Xi"<

7、setw(8)<=0){cout<<1;mz[i]=2*mz[i]-1;}else{cout<<0;mz[i]=2*mz[i];}}cout<

8、i]*(log10(p[i])/log10(2.0));}Y=H/K;cout<<"平均码长:"<