MATLAB在香农编码课堂教学中的应用

香农编码属于无失真离散信源编码,是信息论教学中重要的教学内容。然而香农编码的编码过程复杂,计算工作量大。利用MATLAB强大的数值计算功能,可以快速地实现香农编码,提高了课堂教学效率,改善了课堂教学效果。

香农编码与香农-弗诺编码方法的研究及C#实现

图像压缩是数字图像处理的一项重要技术。该文研究了基于统计特性的两种熵编码图像压缩编码方法-香农编码和香农-弗诺编码,并以C#为工具,对两种编码方法进行实验及对比。实验表明,香农-弗诺编码的编码效率远高于香农编码。香农编码占用的存储空间较大,单位码长表达的信息量少。香农-弗诺编码节省存储空间,单位码长表达了更为丰富的信息量。

一种香农编码优化算法的改进

针对香农编码优化算法在编码效率方面存在的不足,提出一种基于信源符号码字重新分配而使平均码长变短的优化算法。新算法在原优化算法的基础上,通过判断优化码的码长是否随概率的递减而递增来决定该优化码是否需要进一步优化。鉴于改进算法只对优化码的码长不是随概率的递减而递增的情形才有效,首先设计一个优化码能否改进的判断算法,通过对优化码的判断,然后对能进一步优化的优化码用改进算法优化。改进算法用选择排序算法对优化码进行重新分配,使得分配后的码字满足码长随概率的递减而递增。算例仿真表明,对能进一步优化的优化码,改进算法可以进一步提高优化算法的编码效率。

基于MATLAB GUI的香农编码设计

通过MATLAB的图形用户界面对香农编码过程进行设计制作,完成要求如下:输入任意符号文本,计算出每个符号的概率,同时计算出信源熵,通过香农编码的方法为每个符号进行编码,并显示在界面中,最后计算得出编码效率。该方法使得操作过程更加方便,计算结果更加直观。

信息论与编码课程理论联系实际教学模式的探索

分别从信息论与编码课程内容内在联系、外在关系和实践环节等方面,结合数字通信系统原理和香农编码定理等内容,提出了一些有效的教学手段和课程思政结合方法。掌握课程内在关系,帮助学生更好理解基本概念和理论知识;掌握课程外在关系可以有效解决相关证明和推导;适当的实践环节可以巩固相关知识,并提高学生的计算、解决问题、逻辑思维、动手和应用能力,促进学生掌握信息论与编码课程的现实意义和理论价值。

香农第一编码定理之分析

香农编码理论揭示了在通信系统中,采用适当的编码后能够实现高效率和高可靠地传输信息的规律,并给出了相应的信源编码定理和信道编码定理。讨论了香农第一编码定理(变长无失真信源编码定理)的实质,提出了信源符号利用率的概念,并应用此概念对香农第一编码定理重新给出了描述,从一个新的角度指出了香农第一编码定理的实质。

几种常用图像压缩编码方法的研究及C#实现

图像压缩是数字图像处理的一项重要技术。本文研究基于统计特性的三种熵编码图像压缩编码方法—香农编码、香农-弗诺编码和哈夫曼编码。并以C#为工具,对三种编码方法进行实验及对比,并通过实验结果分析各算法的特点。实验表明,哈夫曼编码最节省存储空间,单位码长表达的信息量最为丰富;香农-弗诺编码所占的存储空间稍大于哈夫曼编码,单位码长表达的信息量比哈夫曼编码稍少一些;而香农编码所占存储空间最大,单位码长表达的信息量最少。

常见离散信源编码方法的比较

信源的编码方法提高了通信的有效性。信源的编码方法分为定长编码和变长编码,定长编码要实现无失真,需要的编码长度大,效率不高;变长编码的编码长度不需要很大就可以达到相当高的编码效率,而且可以实现无失真编码。香农编码、费诺编码和哈夫曼编码是常见的离散无记忆信源编码方法。

两种常用编码方法的研究及C#实现

图像压缩是数字图像处理的一项重要技术。论文研究了基于统计特性的两种熵编码图像压缩编码方法———香农编码和哈夫曼编码,并以C#为工具,对两种编码方法进行实验及对比。实验表明,哈夫曼编码的编码效率远高于香农编码。香农编码占用的存储空间较大,单位码长表达的信息量少;哈夫曼编码节省存储空间,单位码长表达了更为丰富的信息量。

基于码长的编码算法研究及优化

针对香农编码的编码时间较长而编码效率较低等问题,提出一种基于码长的编码优化算法。算法以前缀码为目标,根据信源符号的编码顺序和码字的增减方式,构造了四种不同的编码算法。鉴于算法中不存在香农编码的大量计算,故算法的编码时间有了大幅度的降低。通过对算法原理的分析,对设计的算法进行了优化。算例和算法分析表明,所做算法的编码时间明显优于香农编码,而编码效率一般也要优于香农编码。

一种Turbo编码的MATLAB仿真实现

随着Turbo码编译码结构及译码算法的不断优化和改进,Turbo码已被确定为第三代移动通信IMT-2000的编码方案。通过使用MATLAB软件仿真实现了Turbo码编码,提高了对其高效优质的编码效率的认识。

信息论教学中的程序设计

信息论与编码理论是信息计算科学专业的一门重要的专业基础课,对于提高学生的信息科学基础知识具有重要的作用。为了实现数学基础理论与计算机应用的良好结合,给出了一系列程序设计安排,涵盖了信源熵的计算、信源编码、信道编码,对于提高学生的综合能力具有很好的作用。

新一代的纠错码——Turbo码

综述了香农编码定理指导下信道编、译码的发展概况,系统地分析了最近引起普通强烈关注的Turbo码的基本构造原理,指出目前该领域的研究方向。