1、實驗一：繪制二進熵函數曲線一、實驗目的 1.熟悉 Matlab 工作環境及工具箱； 2.掌握 Matlab 繪圖函數； 3.理解熵函數表達式及其性質。 二、實驗內容 【實驗內容與要求】 內容：用 Matlab 軟件繪制二進熵函數曲線。 要求： 1. 提前預習實驗，認真閱讀教材及相應的參考書，熟悉實驗原理； 2. 遵守實驗室規定，實驗過程中服從實驗室管理人員和實驗指導老師管理； 3. 獨立完成實驗，認真做好實驗記錄； 4. 實驗結束后，認真填寫實驗報告。 【知識要點】 1  信源熵的概念及其性質。參照教材及參考書。 2  二進熵公式： 3  參考文獻： 1 呂鋒等編

2、著，信息理論與編碼，北京：人民郵電出版社， 2004 2 傅祖蕓編著，信息論基礎理論與應用，北京：電子工業出版社， 2001 3 仇佩亮編著，信息論與編碼，北京：高等教育出版社， 2003 4 美 Thomas M.Cover ， Elements of Information Theory ，北京：清華大學出版社， 2003 5 美 Edward B. Magrab 等著，高會生等譯， MATLAB 原理與工程應用（第二版），北京：清華大學出版社， 2006 【實驗提示】 注意：雖然理論上定義 0 · log0 = 0 ，但是，在實際運算時，對數函數 logx 的變量 x 不能取

3、0 值，而應設置一個系統默認的最小值 eps 。 三、實驗總結 1  繪制二進熵函數曲線，觀察曲線形狀。 2  結合熵函數的性質，分析二進熵函數曲線的特點。 四、思考與提高 1  繪制三元熵函數曲線，觀察曲線形狀。 2  結合熵函數的性質，分析三元熵函數曲線的特點。 實驗二：一般信道容量迭代算法一、實驗目的 1  熟悉 Matlab 工作環境及工具箱； 2  掌握一般信道容量迭代算法的原理。 二、實驗內容 【實驗內容與要求】 內容：用 Matlab 軟件編程實現一般信道容量迭代算法。 要求： 1提前預習實驗，認真閱讀相應的參考書，熟悉

4、實驗原理； 2 遵守實驗室規定，實驗過程中服從實驗室管理人員和實驗指導老師管理； 3 獨立完成實驗，認真做好實驗記錄； 4 實驗結束后，認真填寫實驗報告。 【知識要點】 1  一般信道容量迭代算法的原理。參照教材及參考書。 2 程序流程圖如下： 其中，      （1）     （2）3  參考文獻： 1 呂鋒等編著，信息理論與編碼，北京：人民郵電出版社， 2004 2 傅祖蕓編著，信息論基礎理論與應用，北京：電子工業出版社， 2001 3 仇佩亮編著，信息論與編碼

5、，北京：高等教育出版社， 2003 4 美 Thomas M.Cover ， Elements of Information Theory ，北京：清華大學出版社， 2003 5 美 Edward B. Magrab 等著，高會生等譯， MATLAB 原理與工程應用（第二版），北京：清華大學出版社， 2006 【實驗提示】 注意： 1  設定不同的信道（對稱信道、非對稱信道），計算最佳輸入分布，分析計算結果的異同。 2  設定不同的迭代精度，分析其對計算結果的影響。 三、實驗總結 1  信道的性質與最佳輸入分布的關系。 2  迭代精度對計算結果的影響。

6、四、思考與提高 1、編制一般信道容量迭代算法的通用程序，適應不同的信道特性。2、優化程序，提高運算速度。實驗三：線性分組碼的信道編碼和譯碼一、實驗目的 1  熟悉 Matlab 工作環境及工具箱； 2  掌握線性分組碼的編碼、譯碼原理以及糾錯原理。 二、實驗內容 【實驗內容與要求】 內容：用 Matlab 軟件編程實現線性分組碼的信道編碼和譯碼。 要求： 1 提前預習實驗，認真閱讀相應的參考書，熟悉實驗原理； 2 遵守實驗室規定，實驗過程中服從實驗室管理人員和實驗指導老師管理； 3 獨立完成實驗，認真做好實驗記錄； 4 實驗結束后，認真填寫實驗報告。 【知識要點】 1

7、60; 線性分組碼的編碼、譯碼原理。參照教材及參考書。 2  線性分組碼的設計。 基本原理：首先，將信息序列分成 K 個符號一組，然后，在信息組中加入一些校驗碼元，組成N長碼字，由此得到（N，K）分組碼。（N，K）分組碼中任一碼字的碼長為 N，所含的信息位數目為 K，校驗位數目為 r=NK，且碼中任意兩個碼字的和仍為碼字。 例如，對于（ 5 ， 2 ）分組碼， N=5 ， K=2 ，其編碼函數 f 為  由編碼函數可知： c ( 碼字 )= m ( 信息矩陣 ) G （生成矩陣） 其中，生成矩陣當生成矩陣G確定后，編碼的問題就解決了。又由編碼函數的后3個方程可以確定校驗方程

8、，對應的矩陣形式為或，式中，H稱為一致性校驗矩陣。 一致性校驗矩陣如下：  H 與 G 的關系： ， 。 糾錯譯碼時，若發送碼字為c，則接收序列為y，校正子 S=y*=e*。 因此，可以得到譯碼c=ye( 模2和) 。 其中，e稱為差錯圖樣。S是傳輸是否出錯的標志，稱為伴隨式。 (5,2) 線性分組碼的最小漢明距離為，能夠檢出2位錯誤或糾正1位錯誤。 線性分組碼的信道編碼和譯碼流程圖： 圖 1 線性分組碼信道編碼流程圖 圖 2 線性分組碼信道譯碼流程圖 3  參考文獻： 1 呂鋒等編著，信息理論與編碼，北京：人民郵電出版社， 2004 2 傅祖蕓編著，信息論基礎理論與應用，北京：電子工業出版社， 2001 3 仇佩亮編著，信息論與編碼，北京：高等教育出版社， 2003 4 美 Thomas M.Cover ， Elements of Information Theory ，北京：清華大學出版社， 2003 5 美 Edward B. Magrab 等著，高會生等譯， MATLAB 原理與工程應用（第二版），北京：清華大學出版社， 2006 【實驗提示】 注意： 1  線性分組碼中生成矩陣、校驗矩陣、伴隨式之間的關系。 2  在計算矩陣時，注意位操作運算。 三、實驗