本文基于研究了MATLAB设计了一个数字通信系统，该系统研究了经典变长信源编码（香农码，费诺码，霍夫曼码）的算法实现过程，并且通过几个案例分析了在不同的编码方法下的编码长度及编码效率。通过这两个指标对不同编码算法进行了性能比较。同时，在二元无损信道下，研究了码的剩余度及信息传输率，进一步比较了编码算法的性能。最后，基于所学知识，提出了一种改进型的费诺玛，在一定程度下，该编码算法提高了编码效率。本文所有代码均由MATLAB实现。 关键词：香农码，费诺码，霍夫曼码，编码效率，MATLAB。

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信源编码 Assignment of CH1 1、 什么是数据压缩，一般分为几类？请列举实例说明。 数据压缩，就是以最少的码数表示信源所发出的信号，减少容纳给定信息集合或数据采样集合的信号空间。 其主要分为两大类型：lossless 和 lossy。其具体分类和实例用图表表示如下： 数据压缩 冗余度压缩（熵编码） lossless 统计编码 霍夫曼编码、游程编码、二进制信源编码等 算术编码 基于字典的编码、LZW 编码等 其他编码 完全可逆的小波分解+统计编码等 熵压缩 （lossy） 特征抽取 分析/综合编码 子带、小波、分类、模型基等 量化 其他 无记忆量化编码 均匀量化、Max 量化、压扩量化等 有 记忆量化 序列量化 预测编码 增量调制、线性预测、非线性预测、自适应预测、运动补偿预测等 其他方法 序贯量化等 分组量化 直接映射 矢量量化、神经网络、方块截尾等 变化编码 正交变换：KLT、DCT、DFT、WHT 等 非正交变换 其他函数变换等 2、 什么是信源编码，他与数据压缩有何关系？ 信源编码是一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换，或者说为了减少或消除信源冗余度而进行的信源符号变换。 信源编码的作用有二 : 一是实现模拟信号的数字化传输；二就是设法减少码元数目和降低码元速率，即所谓的数据压缩技术。信源编码理论和数据压缩理论之间没有明显差别。

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哈夫曼编码的不足 误差扩散问题 由于哈夫曼码是一类无失真信源最佳变长码，这就是说在研究这类无失真信源编码时认为信道传输是理想的，是不产生差错的，然而实际信道中总是存在噪声的，噪声引入后必然要破坏变长码的结构 由于变长码是不加同步的码，无法自动清洗所产生的影响，所以必然要产生误差的扩散，即噪声所影响的不仅是被干扰的码元，而且一直要扩散下去，从而影响后面的一系列码元以至在低信噪比下无法正常工作 目前对这类误差扩散还没有特别有效的克服方法，在工程上一般哈夫曼码只能适合于高信噪比的优质信道，比如误码率低于10 -6 以下，以减小误差扩散所带来的影响 同时工程上还常常采用定期清洗，比如在文件和报纸传真中就采用按行清洗的方式，以牺牲编码效率来达到限制误差扩散的目的 另一种方法是加检错纠错码

通信原理大作业（信源编码、信道编码、链路预算） 第 1 部分：信源编码 Source Coding 请设计一个信源发生器： 1. 设计思想及原理图； 2. 生成50个随机比特(bit) ； 3. 生成10个随机码元(symbol)，码速为1K波特； 4. 请测试并验证生成比特序列的随机性； 第 2 部分：信道编码 Channel Coding 假设信道有10%的概率让传输bit出错。请设计一个线性分组 码，可以保证在该条件下无差错通信： 1. 设计思想及原理； 2. 写出整个码本； 3. 最小码距； 4. 生成多项式和监督多项式； 第 3 部分：链路预算的计算 Link Budget 第4部分 答案