1、信息論與編碼技術實驗指導書通信工程教研室實驗一：信息量及信道容量的計算一、 實驗目的：通過該實驗，掌握通過計算機實驗信息量和信道容量的計算方法二、 實驗要求：對一個離散的無記憶信源，給定信源的輸入概率分布，給定一個信道特性，計算各種信息量和熵，并計算信道容量。三、 實驗原理：n設輸入Xx1,x2,xi,xn 輸出Yy1,y2,yj,ym，信道的一般數學模型如下圖：在給定信源概率分布條件下，各種熵的求解方法如下：） 信源熵） 條件熵） 聯合熵） 交互熵） 信道容量n一般離散信道容量對計算步驟總結如下：四、 實驗設備：計算機 c+五、實驗報告要求1、 畫出程序設計的流程圖，2、 寫出程序代碼，3、

2、 寫出在調試過程中出現的問題 ，4、 對實驗的結果進行分析。實驗二香農編碼一 實驗目的、掌握通過計算機實現香農編碼二實驗要求對于給定的信源的概率分布,按照香農編碼的方法進行計算機實現.三、實驗原理給定某個信源符號的概率分布，通過以下的步驟進行香農編碼1、 信源符號按概率從大到小排列2、 對信源符號求累加和，表達式： Pi=Pi-1+p(xi)3、 求自信息量，確定碼字長度。自信息量I(xi)=-log(p(xi);碼字長度取大于等于自信息量的最小整數。4、 將累加和用二進制表示，并取小數點后碼字的長度的碼 。四、實驗設備 計算機 c+五實驗報告1、畫出程序設計的流程圖，2、寫出程序代碼，3、寫

3、出在調試過程中出現的問題 ，4、對實驗的結果進行分析。實驗三費諾編碼一 實驗目的:掌握通過計算機實現費諾編碼二實驗要求:對于給定的信源的概率分布,按照費諾編碼的方法進行計算機實現.三實驗原理費諾編碼的步驟:A 將概率按從大到小的順序排列B 按編碼進制數將概率分組，使每組概率和盡可能接近或相等。C 給每組分配一位碼元D 將每一分組再按同樣原則劃分，重復b和c，直到概率不再可分為止四 實驗設備 計算機 c+五實驗報告 1、畫出程序設計的流程圖，2、寫出程序代碼，3、寫出在調試過程中出現的問題 ，4、對實驗的結果進行分析。實驗四哈夫曼編碼一 實驗目的:掌握通過計算機實現哈夫曼編碼二實驗要求:對于給定

4、的信源的概率分布,按照哈夫曼編碼的方法進行計算機實現.三實驗原理哈夫曼編碼的步驟:(1). 把信源符號按概率大小順序排列， 并設法按逆次序分配碼字的長度。 (2). 在分配碼字長度時，首先將出現概率 最小的兩個符號的概率相加合成一個概率(3). 把這個合成概率看成是一個新組合符號地概率，重復上述做法直到最后只剩下兩個符號概率為止。 (4). 完成以上概率順序排列后，再反過來逐步向前進行編碼，每一次有二個分支各賦予一個二進制碼，可以對概率大的賦為零，概率小的賦為1。四實驗設備 計算機 c+五實驗報告1、畫出程序設計的流程圖，2、寫出程序代碼，3、寫出在調試過程中出現的問題 ，4、對實驗的結果進行

5、分析。六 參考程序哈夫曼編碼：根據二叉樹思想，將二叉樹的程序改編   #include<iostream>#include<string>using namespace std;typedef struct     int weight;    int flag;    int parent;    int lchild;    int rchild;hnodetype;typedef str

6、uct     int bit10;    int start;    char leaf;hcodetype;void huf(char cha,int m,int n)                            &

7、#160;          int i,j,m1,m2,x1,x2,c,p;    hnodetype *huffnode=new hnodetype2*n-1;    hcodetype *huffcode=new hcodetypen,cd;    for(i=0;i<2*n-1;i+)           

8、0;                             /初始化哈夫曼樹        huffnodei.weight=0;        huffnodei.parent

9、=0;        huffnodei.flag=0;        huffnodei.lchild=-1;        huffnodei.rchild=-1;        for(i=0;i<n;i+)          

10、                              /哈夫曼結點賦初值        huffnodei.weight=mi;        huffcodei.

11、leaf=chai;        for(i=0;i<n-1;i+)                                         /

12、對結點進行編碼        m1=m2=10000000;        x1=x2=0;        for(j=0;j<n+i;j+)                    if(huffnode

13、j.weight<=m1&&huffnodej.flag=0)                            m2=m1;                x2=

14、x1;                m1=huffnodej.weight;                x1=j;                

15、;        else if(huffnodej.weight<=m2&&huffnodej.flag=0)                            m2=huffnodej.weight;   &#

16、160;            x2=j;                            huffnodex1.parent=n+i;        huffno

17、dex2.parent=n+i;        huffnodex1.flag=1;        huffnodex2.flag=1;        huffnoden+i.weight=huffnodex1.weight+huffnodex2.weight;        huffnoden+i.lchild=x1

18、;        huffnoden+i.rchild=x2;        for(i=0;i<n;i+)                             

19、0;            /生成哈夫曼樹            cd.start=n-1;            c=i;            p=huff

20、nodec.parent;            while(p!=0)                            if(huffnodep.lchild=c)     

21、;               cd.bitcd.start=0;                else                 

22、   cd.bitcd.start=1;                cd.start-;                c=p;            &#

23、160;   p=huffnodec.parent;                        cout<<huffcodei.leaf<<":"            for(j=cd.start+1

24、;j<n;j+)                            huffcodei.bitj=cd.bitj;                cout<<cd.bi

25、tj;                        cout<<endl;            huffcodei.start=cd.start;        delete huffcode;

26、    delete huffnode;void main()    int i=0; int m10=30,23,10,10,9,8,7,3;    char cha10="abcdefgh" float f;    cout<<"該字符串為:t" for (i=0;i<strlen(cha);i+)  cout<<chai<<"t"  cout<<"字符加權為:t" for (i=