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费诺编码教学规划

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吉林建筑大学

电气与电子信息工程学院

信息理论与编码课程设计报告

设计题目：费诺编码

专业班级

学生姓名：

学号：

指导教师：

设计时间：2014.11.24－2014.12.5

教师评语：

成绩评阅教师日期

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第1章概述

1.1设计的作用、目的

《信息论与编码》是一门理论与实践密切结合的课程,课程设计是其实践性

教学环节之一，同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。其主要目的是加深

对理论知识的理解，掌握查阅有关资料的技能，提高实践技能，培养独立分析问

题、解决问题及实际应用的能力。

通过完成具体编码算法的程序设计和调试工作，提高编程能力，深刻理解信

源编码、信道编译码的基本思想和目的，掌握编码的基本原理与编码过程，增强

逻辑思维能力，培养和提高自学能力以及综合运用所学理论知识去分析解决实际

问题的能力，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

1.2设计任务及要求

1．理解无失真信源编码的理论基础，掌握无失真信源编码的基本方法；

2．根据费诺编码算法，考虑一个有多种可能符号（各种符号发生的概率不同）

的信源，得到费诺编码；

3．掌握费诺编码的优缺点；

4．能够使用MATLAB或其他语言进行编程，编写的函数要有通用性，要理解

每个函数的具体意义和适用范围，对主要函数的功能和参数做详细说明。

1.3设计内容

费诺编码属于概率匹配编码，但不是最佳的编码方法。在编N进制码时首

先将信源消息符号按其出现的概率依次由小到大排列开来，并将排列好的信源符

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号按概率值分N大组，使N组的概率之和近似相同，并对各组赋予一个N进制

码元0、1……N-1。之后再针对每一大组内的信源符号做如上的处理，即再分为

概率和相同的N组，赋予N进制码元。如此重复，直至每组只剩下一个信源

符号为止。此时每个信源符号所对应的码字即为费诺码。

针对同一信源，费诺码要比香农码的平均码长小，消息传输速率大，编码效

率高。

一个有8个符号的信源X，各个符号出现的概率为：

XX1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8

P（X）0.19,0.18,0.17,0.16,0.13,0.10,0.06,0.01

进行费诺编码，并计算平均码长、编码效率、冗余度。

第2章费诺编码

2.1设计原理

1.编码与信源编码

在学过信息论与编码以后，对这方面内容已有了基础的了解。为了进行更深

入的了解，我查阅了很多资料，我认为通信的根本问题是如何将信源输出的信息

在接收端的信宿精确地或近似地复制出来，而这最重要的一步就是信源的编码，

一个好的开端才能为以后的传输及接受、解码提供有利得条件。而我也对各种信

源编码方式产生了浓厚的兴趣。

1.1首先要了解什么是信源编码

为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量，对信源输