息论与编码》上机实验指导书.doc

北京信息科技大学 《信息论与编码》 实验指导书 李红莲 编 光电信息与通信工程学院 二〇一〇年八月 目 录 实验一 信息熵、信道容量的计算………………………. ………….3 一、实验目的..…………………………………………………………. 3 二、实验内容..……………………………………………………...…. 3 三、实验原理…………………….……………….….……...…. ………3 四、实验方法与实验步骤………………………………………….…. 3 五、思考题.………………………………………………………….….3 六、实验报告要求.………………………………………………….….3 实验二 霍夫曼编码、率失真函数的计算…………………….…….4 一、实验目的..…………………………………………………………. 4 二、实验内容..……………………………………………………...…. 4 三、实验原理…………………….……………….….……...…. ………4 四、实验方法与实验步骤………………………………………….…. 4 五、思考题.………………………………………………………….….4 六、实验报告要求.………………………………………………….….4 实验一：信息熵、信道容量的计算 实验项目：信息熵、信道容量的计算 实验项目性质：验证性实验 课程：《信息论与编码》 计划学时：4学时 一、实验目的 掌握使用计算机计算信息熵、信道容量的方法。 二、实验内容 利用matlab语言编程实现信息熵、信道容量的计算。 三、实验原理 1．参照教材（焦瑞莉等编著《信息论基础教程》）第14页式（2-16）理解信息熵的定义 2．参照教材（焦瑞莉等编著《信息论基础教程》）第68页式（3-15）理解信道容量的定义 四、实验方法与实验步骤 （一）参照教材第215页信源熵程序建立文件entropy.m （二）建立文件exercise2_3_1.m通过调用entropy.m计算教材第59页练习2.3（1）（参考答案：0.8113比特） （三）参照教材第215页离散无记忆信道容量的迭代计算程序建立文件channelcap.m （四）建立文件exercise3_2_b.m通过调用channelcap.m计算教材第92页练习3.2（b）（参考答案：0.0817比特） 五、思考题 使用计算机编程进行信道容量的迭代计算是否肯定收敛，即是否一定能得出近似正确结果？ 六、实验报告要求 （1）简述实验目的、实验原理和实验任务； （2）列出源程序代码； （3）给出计算结果 （4）收获与体会。 实验二：霍夫曼编码、率失真函数的计算 实验项目：霍夫曼编码、率失真函数的计算 实验项目性质：验证性实验 课程：《信息论与编码》 计划学时：4学时 一、实验目的 掌握使用计算机进行霍夫曼编码、计算率失真函数的方法。 二、实验内容 利用matlab语言编程实现霍夫曼编码、计算率失真函数。 三、实验原理 1．参照教材（焦瑞莉等编著《信息论基础教程》）第111页表4-8理解霍夫曼编码的过程 2．参照教材（焦瑞莉等编著《信息论基础教程》）第148页式（6-7）理解率失真函数的定义 四、实验方法与实验步骤 （一）参照教材第223页信源熵程序建立文件huffman.m （二）建立文件exercise4_8_1.m通过调用huffman.m计算教材第117页练习4.8（1）信源Y（参考答案：） （三）参照教材第232页信息率失真函数的迭代计算程序建立文件ratedf.m （四）建立文件exercise6_2.m通过调用ratedf.m计算教材第161页练习6.2（%注意拉式因子s的取值范围为负无穷大到零（小于零），可从一个绝对值充分大的负数取起，如s=-100。） 五、思考题 使用计算机编程进行率失真函数的迭代计算是否肯定收敛，即是否一定能得出近似正确结果？ 六、实验报告要求 （1）简述实验目的、实验原理和实验任务； （2）列出源程序代码； （3）给出计算结果 （4）收获与体会。 4