信道編碼課程設(shè)計(jì)

1、信息論課程設(shè)計(jì)報(bào)告香農(nóng)編/譯碼的實(shí)現(xiàn)院（系）：電子與信息工程系專 業(yè)：通信工程班 級(jí)：通信1312學(xué) 號(hào)：26號(hào)27號(hào)28號(hào)姓 名：陳秋瑩周慧敏吉雨指導(dǎo)教師：潘欣裕錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。目 錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document .香農(nóng)編碼的原理 3 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document .香農(nóng)編碼的目的 3 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document .香農(nóng)編碼的例題 4 HYPERLINK l bookm

2、ark15 o Current Document .設(shè)計(jì)流程圖 4 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document .程序編碼及仿真 5 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 調(diào)用函數(shù)（M-FILE） 5仿真結(jié)果 7 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document .香農(nóng)編碼的特點(diǎn) 7 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document .香農(nóng)譯碼的實(shí)現(xiàn)（補(bǔ)充） 8 HYPERLINK l bookmark35 o Current Documen

3、t 香農(nóng)編碼的編碼過程 8 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 排序函數(shù) 8 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 求和函數(shù) 9 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 編碼長度函數(shù) 9 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 二進(jìn)制M文件 10香農(nóng)編碼的解碼過程 10 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document .實(shí)驗(yàn)心得 15 HYPERLINK l bookmark39

4、 o Current Document .實(shí)驗(yàn)分工 15錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。.香農(nóng)編碼的原理香農(nóng)第一定理指出了平均碼長與信源之間的關(guān)系，同時(shí)也指出了可以 通過編碼使平均碼長達(dá)到極限值，香農(nóng)第一定理指出，選擇每個(gè)碼字 的長度Ki滿足下式Ki 70g之卜取整-log 2 P(xi) - Ki - 1 - log 2 P(x)這種編碼方式稱為香農(nóng)編碼。.香農(nóng)編碼的目的以二進(jìn)制(用0、1編碼)香農(nóng)碼為例，編碼步驟如下：將信源發(fā)出的n個(gè)消息符號(hào)按其概率的遞減次序排列計(jì)算第i個(gè)消息的累加概率Pi(為小數(shù))計(jì)算第i個(gè)消息的二進(jìn)制代碼組的碼長 L并取整將累加概率Pi變換成二進(jìn)制數(shù)

5、定書簽。錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告.香農(nóng)編碼的例題以輸入為 P=0.40,0.20,0.20,0.10,0.10 為例，香農(nóng)編碼結(jié)果如下表：其中W取EPi二進(jìn)制數(shù)小數(shù)點(diǎn)后L位。符號(hào)概率piEPiEPi的 二進(jìn)制 表不-log2pi碼長(L)WS10.400.00001.3219200S20.20.40.01102.32193011S30.20.60.10012.32193100S40.10.80.11003.321941100S50.10.90.11103.321941110.設(shè)計(jì)流程圖錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。開始計(jì)算平均同長地算累沙砥率 不算自信盟品

6、將索力匚躡奉化為二迸樹仁2、.程序編碼及仿真調(diào)用函數(shù)(M-file)function C=decbin(A,B) %對(duì)累加概率求二進(jìn)制的函數(shù)C=zeros(1,B);% 累加概率轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制，temp=A;for i=1:Btemp=temp*2;if temp1temp=temp-1;C(1,i)=1;錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。elseC(1,i)=0;endend主函數(shù)n=input(輸入信源符號(hào)個(gè)數(shù)n=)p=zeros(1,n);for i=1:np(1,i)=input(輸入信源符號(hào)概率:);endif sum(p)1error(輸入概率不符合概率分布)endy

7、=fliplr(sort(p);%從大到小的排序D=zeros(n,4);%生成5*4的零矩陣D(:,1)=y;%把y賦給零矩陣的第一列for i=2:nD(1,2)=0;%令第一行第二列的元素為0D(i,2)=D(i-1,1)+D(i-1,2);%第二列其余元素用此式求得，即為累加概率end for i=1:n錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。D(i,3)=-log2(D(i,1);% 求第三列的元素D(i,4)=ceil(D(i,3);%求第四列的元素，對(duì) D(i,3)向上取整end仿真結(jié)果輸入信通符號(hào)個(gè)數(shù)“En =5輸入信源符號(hào)概率：Q, 2 輸入信源符號(hào)幅率：Q. 4

8、輸入信海符號(hào)板率：Q.1 輸入信海苻罵概率：Q. 1 輔久信源苻號(hào)概率：。.20.400001.32192. 0000L10-0口, 20000. 40002. 32193. 00000, 20000. 60002, 32193. 0000C工Q+ 1QQQQ, 80003+ 32194. 00000. 10000. 90003. 32194. 0000L110.香農(nóng)編碼的特點(diǎn)由于Ki總是要進(jìn)1整，香農(nóng)編碼不一定是最好的編碼方式；第一個(gè)消息符號(hào)的累加概率始終為 0,因而它對(duì)應(yīng)的碼字總是0,、00、000、0.0 的式樣;碼字集合是唯一的，且為即時(shí)碼；先有碼長再有碼字；錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道

9、編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。.香農(nóng)譯碼的實(shí)現(xiàn)（補(bǔ)充）香農(nóng)編碼的編碼過程clear;clc;a=0.05 0.15 0.35 0.2 0.005 0.015 0.035 0.0366 0.012 0.1464;%導(dǎo)到數(shù)據(jù)分別為e c a b j h g f i da =paixu(a);%b = qiuhe(a);%l_cord= length_cord(a) ;%for i = 1 : length(a) %的概率分布用冒泡法從小到大排序求累加概率求每個(gè)概率的編碼長度求編碼，其中cord）是一個(gè)單元數(shù)組，每一個(gè)單元存放了一個(gè)編碼對(duì)應(yīng)的是排序后的數(shù)據(jù)順序cordi = erjinzhi(b(i),l

10、_cord(i);disp(cordi) end排序函數(shù)function b = paixu(a);size_z = length(a);for i = 1:size_z-1for j = 1 : size_z - 1if a(j)=1c(i) = 1;temple = temple - 1;elsec(i) = 0;endend香農(nóng)編碼的解碼過程clear;a1 = 0 0;% a TOC o 1-5 h z a2 =0 1 0;%ba3 =1 0 0;%ca4 =1 0 1;%d10錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。a5=1 1 0 1 1;% ea6=1 1 1 0 0;

11、% fa7=1 1 1 0 1;% ga8=1 1 1 1 0 1 1;% ha9=1 1 1 1 1 0 1;% ia10=1 1 1 1 1 1 1 0;% jcord = 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 11 0 1 1;k = 1;j = 1；for i = 1 : length(cord)b(j) = cord(i);j=j+1;switch (j)case (3)if b = a1c(k) = a;k = k+1;j = 1;b = 0;endii錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。12case(

12、4)if b = a2 c(k) = b;k = k + 1;j = 1；b = 0;elseif b = a3 c(k) = c; k = k + 1; j = 1;b = 0;elseif b = a4 c(k) = d;k = k + 1;j = 1;b = 0;endcase(6)if b = a5蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告錯(cuò)誤！未指定書簽。c(k) = e;k = k + 1;j = 1；b = 0;elseif b = a6 c(k) = f;k = k + 1;j = 1;b = 0;elseif b = a7c(k) = g;k = k + 1;j = 1;b = 0;e

13、ndcase(8)if b = a8c(k) = h;k = k + 1;13錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。j = 1；b = 0;elseif b = a9c(k) = g;k = k + 1;j = 1;b = 0;endcase(9)if b = a10c(k) = d;k = k + 1;j = 1;b = 0;endendif j 9disp (the cord erro. near cord)disp(i)break14錯(cuò)誤！未指蘇州科技學(xué)院信道編碼課程設(shè)計(jì)報(bào)告定書簽。endenddisp (c).實(shí)驗(yàn)心得通過本次編碼設(shè)計(jì)，我們了解了香農(nóng)編碼的編碼方式和原理，在編碼過程中復(fù)習(xí)了 c語言中序列的排序算