matlab实现香农编码的译码

时间: 2023-10-02 16:09:00 浏览: 167
香农编码的译码是将已经经过香农编码的二进制序列解码成原始的符号序列。以下是MATLAB实现香农编码的译码的代码示例: ```matlab function decoded_seq = shannon_decoding(encoded_seq, p) % 香农编码的译码函数 % encoded_seq:经过香农编码的二进制序列 % p:原始符号序列的概率分布 % decoded_seq:解码后的原始符号序列 % 计算原始符号序列的累积概率分布 cum_prob = cumsum(p); % 初始化解码后的符号序列 decoded_seq = []; % 初始化当前编码的二进制序列 curr_code = ''; % 遍历经过香农编码的二进制序列 for i = 1:length(encoded_seq) % 将当前二进制编码加入当前编码的二进制序列 curr_code = [curr_code, num2str(encoded_seq(i))]; % 在累积概率分布中查找当前编码的符号 idx = find(cum_prob > bin2dec(curr_code), 1, 'first'); % 如果找到了符号,则解码并将其加入解码后的符号序列 if ~isempty(idx) decoded_seq = [decoded_seq, idx]; curr_code = ''; end end ``` 在上述代码中,输入参数`encoded_seq`是经过香农编码的二进制序列,`p`是原始符号序列的概率分布,输出参数`decoded_seq`是解码后的原始符号序列。该函数首先计算原始符号序列的累积概率分布,然后遍历经过香农编码的二进制序列,将每个二进制编码加入当前编码的二进制序列中。每当找到一个符号对应的编码时,就解码该符号并将其加入解码后的符号序列中。
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1、问题背景: 1949年香农在《有噪声时的通信》一文中提出了信道容量的概念和信道编码定理,为信道编码奠定了理论基础。无噪信道编码定理(又称香农第一定理)指出,码字的平均长度只能大于或等于信源的熵。有噪信道编码定理(又称香农第二定理)则是编码存在定理。它指出只要信息传输速率小于信道容量,就存在一类编码,使信息传输的错误概率可以任意小。随着计算技术和数字通信的发展,纠错编码和密码学得到迅速的发展。 2、课题分析: 运用matlab编写程序求解任给信源符号概率的香农编码。给定一组信源符号概率,通过所编写的程序对信源符号概率编码,求出此信源符号概率对应的香农编码。 3、编程方法: 据课本上的介绍编码香农码的方法。 首先,给定信源符号概率,要先判断信源符号概率是否满足概率分布,即各概率之和是否为1,如果不为1就没有继续进行编码的必要,虽然任可以正常编码,但编码失去了意义。 其次,对信源符号概率进行从小到大的排序,以便进行下一步。从第一步就知道信源符号的个数n,于是构造一个nx4的零矩阵D,以便储存接下来运算的结果。把排好序的信源符号概率以列的形式赋给D的第一列。 再次,做编码的第二步,求信源符号概率的累加概率(方法见程序),用来编写码字。 接着求各信源符号概率对应的自信息量,用于求解码长k。 然后,我们对刚求的自信息量对无穷方向取最小正整数,得到的最小正整数就是该信源符号所对应编码的码长k,有了码长,接下来就可以求解码字。 最后,对所求到的累加概率求其二进制,取其小数点后的数,所取位数由该信源符号对应的码长决定,所用的步骤结束,依次得到各信源符号的香农编码。

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