用matlab实现香农码和费诺码(共14页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上信息论与编码 大作业班级：电信091班姓名：徐胜学号：目 录一、用matlab实现Shannon编码1、编码主程序n=input('输入单符号信源个数n=')p=zeros(1,n);for i=1:np(1,i)=input('输入单符号信源个数:');endif sum(p)<1|sum(p)>1error('不符合概率分布无效')endy=fliplr(sort(p);%大到小排序D=zeros(n,4);%生成n*4的零矩阵D(:,1)=y'%把y赋给零矩阵的第一列for i=2:nD(1,2

2、)=0;%令第一行第二列的元素为0D(i,2)=D(i-1,1)+D(i-1,2);%求累加概率 end for i=1:nD(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，对D(i,3)向无穷方向取最小正整数 endDA=D(:,2)'%取出D中第二列元素B=D(:,4)'%取出D中第四列元素for j=1:nC=binary(A(j),B(j)%生成码字End2、含有的子函数binaryfunction C=binary(A,B)%对累加概率求二进制的函数C=zeros(1,B);%生成零矩阵用于存储生成的二进制

3、数，对二进制的每一位进行操作temp=A;%temp赋初值for i=1:B%累加概率转化为二进制，循环求二进制的每一位，A控制生成二进制的位数 temp=temp*2;if temp>1 temp=temp-1; C(1,i)=1; else C(1,i)=0; end end3、注意事项正式运行前应该把binary.m文件放到matlab的工作空间中去，以保证主函数能成功调用。 图一 子函数存储示意图4、例题展示将课本第五章例题4键入入运行，可得结果和课本完全一致。输入信源符号个数n=7n = 7输入信源符号概率:0.2输入信源符号概率:0.19输入信源符号概率:0.18输入信源符号

4、概率:0.17输入信源符号概率:0.15输入信源符号概率:0.1输入信源符号概率:0.01D = 0.2000 0 2.3219 3.0000 0.1900 0.2000 2.3959 3.0000 0.1800 0.3900 2.4739 3.0000 0.1700 0.5700 2.5564 3.0000 0.1500 0.7400 2.7370 3.0000 0.1000 0.8900 3.3219 4.0000 0.0100 0.9900 6.6439 7.0000C = 0 0 0C = 0 0 1C = 0 1 1C = 1 0 0C = 1 0 1C = 1 1 1 0C = 1

5、 1 1 1 1 1 0二、用matlab实现Feno编码1、编码主程序clear all;N=input('N=');%输入信源符号的个数s=0;l=0;H=0;for i=1:Nfprintf('第%d个',i);p(i)=input('p=');%输入信源符号概率分布矢量,p(i)<1if p(i)<=0error('不符合概率分布')ends=s+p(i)H=H+(- p(i)*log2(p(i);%计算信源信息熵endif (s<=0.|s>=1.)error('不符合概率分布')

6、endtic;for i=1:N-1 %按概率分布大小对信源排序for j=i+1:Nif p(i)<p(j)m=p(j);p(j)=p(i);p(i)=m;endendendx=f1(1,N,p,1);for i=1:N %计算平均码长L(i)=length(find(x(i,:);l=l+p(i)*L(i);endn=H/l; %计算编码效率fprintf('按概率降序排列的码字:n');disp(x) %显示按概率降序排列的码字fprintf('平均码长:n');disp(l)% 显示平均码长fprintf('编码效率:n');dis

7、p(n) %显示编码效率fprintf('计算耗时time= %fn',toc);2、两个子m文件展示1、第一个函数f1存放于f1.mfunction x=f1(i,j,p,r)global x;x=char(x);if(j<=i)return;elseq=0;for t=i:j %对于区间i,j自上而下求累加概率值q=p(t)+q;y(t)=q; endfor t=i:j%把所有自上而下的累加概率值与该区间总概率值减该累加概率值之差取绝对值存在一数组v(t)=abs(y(t)-(q-y(t); endfor t=i:jif(v(t)=min(v) %求该数组中最小的一个

8、值来确定分界点位置for k=i:t %赋值码字x(k,r)='0'endfor k=(t+1):jx(k,r)='1'endd=t;f1(i,d,p,r+1); %递归调用及相互调用f2(d+1,j,p,r+1);f1(d+1,j,p,r+1);f2(i,d,p,r+1);elseendend endreturn;2、第二个函数函数f2存放于f2.mfunction x=f2(i,j,p,r)global x;x=char(x);if(j<=i)return;elseq=0;for t=i:j %对于区间i,j自上而下求累加概率值q=p(t)+q;y(t

9、-i+1)=q; endfor t=1:j-(i-1)%把所有自上而下的累加概率值与该区间总概率值减该累加概率值之差取绝对值存在一数组v(t)=abs(y(t)-(q-y(t); endfor t=1:j-(i-1)if(v(t)=min(v) %求该数组中最小的一个值来确定分界点位置d=t+i-1;for k=i:d %赋值码字x(k,r)='0'endfor k=(d+1):jx(k,r)='1'end f2(d+1,j,p,r+1);%递归调用及相互调用f1(i,d,p,r+1);f2(i,d,p,r+1);f1(d+1,j,p,r+1);elseendend endreturn;3、注意事项还是那句话，要提前把子函数放到工作空间。4、例题展示N=7第1个p=0.2s = 0.2000第2个p=0.19s = 0.3900第3个p=0.18s = 0.5700第4个p