香农编码的matlab实现总结_matlab简单代码实例

用MATLAB编程实现香农编码

实验四、用MATLAB编程实现香农编码

⒈实验目的和要求

(1)了解信源变长码的编码方法

(2)掌握香农编码方法

(3)掌握MATLAB的编程

⒉实验主要内容

使用MATLAB语言和excel对以下信源进行香农编码，并求出平均码长和编码效率。

3.实验原理

Ⅰ.香农编码方法

将信源发出的N个消息符号按其概率的递减次序排列

按下式计算第个消息的二进制代码组的码长,并取整

计算第个消息的累加概率(为小数)

将累加概率变换成二进制数

去掉小数点,并根据取小数点后的前几位为对应的代码组

Shannon编码的MATLAB程序：

clear;

N=input(&＃8216;N=&＃8217;); %输入信源符号的个数

s=0;

l=0;

H=0;

for i=1:N

p(i)=input(&＃8216;p=&＃8217;);

%输入信源符号概率分布矢量,p(i)<1

s=s+p(i)

H=H+(-p(i)*log2(p(i)));

%计算信源信息熵

end

if abs(s-1)>0,

error(&＃8216;不符合概率分布&＃8217;)

end

for i=1:N-1

for j=i+1:N

if p(i)

m=p(j);

p(j)=p(i);

p(i)=m;

end

end

end

%按概率分布大小对信源排序

for i=1:N

a=-log2(p(i));

if mod(a,1)==0

w=a;

else

w=fix(a+1);

end

%计算各信源符号的码长

l=l+p(i)*w; %计算平均码长

end

l=l;

n=H/l; %计算编码效率

P(1)=0

for i=2:N

P(i)=0;

for j=1:i-1

P(i)=P(i)+p(j);

end

end %计算累加概率

for i=1:N

for j=1:w

W(i,j)=fix(P(i)*2);

P(i)=P(i)*2-fix(P(i)*2);

end

end

%将累加概率转化为L(i)位二进制码字

disp(W) %显示码字

disp(l)% 显示平均码长

disp(n) %显示编码效率

Ⅱ. 平均码长的计算

Ⅲ. 编码效率的计算

()

4.主要仪器

(1)、计算机

(2) Windows 2000 或以上

(3)Microsoft Office 2000 或以上