信息论与编码实验指导书Word格式文档下载.docx
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要求学生熟练掌握调试工具,调试正确后,认真整理源程序和注释,给出带有完整注释且格式良好的源程序清单和结果。
(3)完成实验报告。
根据实验内容和完成情况,按照附件1给定的格式完成课程实验报告的编写。
2.3课程实验报告要求
在每次课程实验后要及时进行总结和整理,并编写课程实验报告。
报告格式按江西蓝天学院实验报告纸格式填写。
实验一二维随机变量信息熵的计算
[实验目的]
掌握二变量多种信息量的计算方法。
[实验学时]
2学时
[实验准备]
1.熟悉二变量多种信息量的计算方法,设计实验的数据结构和算法;
2.编写计算二维随机变量信息量的书面程序代码。
[实验内容及步骤]
离散二维随机变换熵的计算
说明:
(1)利用random函数和归一化方法构造一个二维离散随机变量(X,Y);
(2)分别计算X与Y的熵、联合熵、条件熵:
H(X)、H(Y)、H(X,Y)H(X|Y)、I(X|Y);
(3)对测试通过的程序进行规范和优化;
(4)编写本次实验的实验报告。
附实验一主要内容及源程序
实验一离散二维随机变量信息熵的计算
1实验内容
2数据结构与算法描述
(1)函数的定义:
函数的数据成员
1.随机生成函数的代码:
intk,n,t=0;
doublea[4][4],b=0,c=0;
for(k=0;
k<
4;
k++)
{
for(n=0;
n<
n++)
{
a[k][n]=rand()%100;
t+=a[k][n];
}
}
cout<
<
"
从到间随机取得行列的random函数:
endl;
cout<
setw(5)<
a[k][n];
cout<
2.函数归一化代码:
cout<
函数归一化:
setw(12)<
a[k][n]/t;
3.H(Y)、H(X)计算代码:
H(Y)计算:
setw(20)<
H(X)计算:
inte=1;
doublei=0,g=0;
i+=(a[k][n]/t);
g+=(a[n][k]/t);
P(Y"
k+1<
):
i<
setw(8)<
P(X"
e<
g<
++e;
b-=(i*log(i)/log(2.0));
c-=(g*log(g)/log(2.0));
H(Y)=-∑p(Y)logp(Y)="
b<
H(X)=-∑p(X)logp(X)="
c<
4.联合熵H(X,Y)计算代码:
联合熵H(X,Y)计算:
b=0;
intr,u,h=0;
if(a[k][n]!
=0)
{
b-=((a[k][n]/t)*log(a[k][n]/t)/log(2.0));
}
else
{
r=k,u=n;
h=1;
break;
}
if(h==0)
H(X,Y)=-∑∑p(X,Y)logp(X,Y)="
elsecout<
P("
r+1<
"
u+1<
)为零,中断,无值"
5.条件熵H(X|Y)计算代码:
条件熵H(X|Y)计算:
b=0,h=0;
doublei=0;
b-=((a[k][n]/t)*log((a[k][n]/t)/i)/log(2.0));
else{h=1;
break;
}
if(h==0){cout<
H(X|Y)=-∑∑P(X,Y)log(P(X,Y)/P(Y))="
I(X|Y)计算:
if(h==0)cout<
I(X|Y)=H(X)-H(X|Y)="
c-b<
(2)主函数main()实现初始化操作,完成对子函数的调用
因为整个程序是写在main函数中,就不列出,会在下面源程序清单中给出程序。
3实验数据与实验结果
这里设定函数为4行4列的随机矩阵。
然后函数归一化,即:
把所有数字相加,再用每个数去除,就得到了归一化后的矩阵。
而H(X)、H(Y)、H(X,Y)H(X|Y)、I(X|Y)就根据课本上的公式,然后编程。
输出结果如下:
4程序代码清单:
#include<
stdio.h>
cmath>
iomanip>
time.h>
iostream>
usingnamespacestd;
voidmain()
{
intk,n,t=0;
srand((unsigned)time(NULL));
从0到100间随机取得行列的random函数:
实验二简单信源编码方法实现
掌握Huffman编码方法。
1.熟悉离散信源的编码方法,重点是Huffman编码方法,设计Huffman编
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