。例如哈夫曼编码应用举例哈夫曼树被广泛的应用在各种技术中，其中最典型的就是在编码技术上的应用。利用哈夫曼树，我们可以得到平均长度最短的编码。这里我们以计算机操作码的优化问题为例来分析说明。研究操作码的优化问题主要是为了缩短指令字的长度，减少程序的总长度以及增加指令所能表示的操作信息和地址信息。要对操作码进行优化，就要知道每种操作指令在程序中的使用频率。设有种不同的符号，其使用频率如下表所示符号使用频率.由于计算机内部只能识别代码，所以若采用定长操作码，则需要位。显然，有条编码没有作用，这是种浪费。段程序中若有条指令，那么程序的总位数为。为了充分地利用编码信息和减少程序的总位数，我们可以采用变长编码。若要设计变长的编码，则这种编码必须满足这样个条件任意个编码不能成为其它任意编的前缀。我们把满足这个条件的编码叫做前缀编码。利用哈夫曼算法，可以使我们设计出最优的前缀编码。首先，我们以每条指令的使用频率为权值构造哈夫曼树，如下图所示图构造哈夫曼树示例对于该二叉树，我们可以规定向左的分支标记为，向右的分支标记为。这样，从根结点开始，沿线到达各频度指令对应的叶结点，所经过的分支代码序列就构成了相应频度指令的哈夫曼编码，如下图所示符号编码可以验证，该编码是前缀编码。若段程序有条指令，其中大约有条，大约有条，大约有，大约有条，大约有，大约有，大约有条。对于定长编码，该段程序的总位数大约为。采用哈夫曼编码后，该段程序的总位数大约为。可见，哈夫曼编码中虽然大部分编码的长度大于定长编码的长度，却使得程序的总位数变小了。可以算出该哈夫曼编码的平均码长为.设计原理程序的输入以维数组的形式输入要进行编码的信源符号的概率，在运行该程序前，显示文字提示信息，提示所要输入的概率矢量然后对输入的概率矢量进行合法性判断，原则为如果概率矢量中存在小于信电学院设计说明书学年第二学期课程名称通信系统仿真二级项目题目基于语言的数字通信系统仿真采用码技术专业班级通信工程学生姓名李冕董文浩李朋刘凤东刘伟学号指导教师李志华任丹萍张龙设计周数周设计成绩年月日设计目的和意义.目的理解信源编码的理论基础，掌握信源编码的基本方法根据编码算法，得到码树和码编写函数，以信源产生的概率向量为变量，返回编码法的编码结果，返回信源熵和编码的码字长度及计算编码效率。运用应用软件实现编码，熟悉软件的使用，了解哈弗曼编码的基本基本原理。哈夫曼编码可以无失真的信源编码，无损压缩文件，便于文件传输以及恢复。.项目的内容及要求基于语言的数字通信系统仿真采用码技术建立通信系统数学模型利用语言建立通信系统仿真模型对通信系统进行时间流上的仿真，得要仿真结果，计算香浓码编码效率将仿真结果与理论结果进行比较分析实验原理.课题描述哈夫曼编码是种编码方式，以哈夫曼树即最优二叉树，带权路径长度最小的二叉树，经常应用于数据压缩。在计算机信息处理中，“哈夫曼编码”是种致性编码法又称熵编码法，用于数据的无损耗压缩。这术语是指使用张特别的编码表将源字符例如文件中的个符号对应于矩阵中第行中值为的位置在矩阵中的编码值，矩阵的第的第二个元素的的字符与第行的第个元素的前个符号相同，因为其根节点相同，矩阵中第行第列的值等于对应于矩阵中第行中值为的前面个元素的位置在矩阵中的编码值.计算平均码长.计算信源熵计算效率输入文章长度对应的行和列进行编码输入对应的编码值，按定顺序得出结果输出编码结果进行行和列的转换.读取文本，得到结果.得到输入元素个数对输入的概率进行从小到大的排序生成个行列的数组对概率数组进行从小至大的排序，并且用数组返回个数组，该数组表示概率数组排序前的顺序编号由数组构建个矩阵，该矩阵表明概率合并的顺序，用于后面的编码，将排序后的概率数组的前两项，即概率最小的两个数加和，得到新的组概率序列生成个行列，并且每个元素的的长度为的空白数组，矩阵用于进行编码，并且在编码中与矩阵有定的对应关系以下计算各个元素的码字由于矩阵的第行的前两个元素为进行编码加和运算时所得的最后两个概率，因此其值为或，设第行的第个空白字符为，第二个空白字符，矩阵的第的第个元素的的字符赋值为的编码值.计算平均码长.计算信源熵计算效率输入文章长度对应的行和列进行编码输入对应的编码值，按定顺序得出结果输出编码结果进行行和列的转换.读取文本，得到结果了解决，同时也有请教些掌握得比较好的同学些问题，通过此次经历，了解了编码的特点，能够运用编码的基本原理及编码算法的来设计与实现程序。收获颇多，为以后更进步学习奠定了基础，总的来说，在完成该实验的过程中，学到了比较多的知识，包括使对些语句的掌握的更加熟练，完成个算法必须要有个整体的把握等等。参考文献樊昌信，曹丽娜.通信原理第六版.国防工业出版社，.曹雪虹，张宗橙.信息论与编码第二版.清华大学出版社，.樊昌信等，通信原理第版，国防工业出版社.程序运行结果输入的文本输出平均码长，信源的熵，编码率哈弗曼编码结果文本编码后的显示结果运行结果分析和总结由平均码长和信源的熵可以得到编码效率十分接近于，所以编码效果好。程序的编写过程中遇到了很多问题，因为有些东西是参考文献里没有的，必须自己去编写程序，首先是文本个字母改变的计算，需要我们编程序去计算，还有文本的译码，不仅仅是简单的译码，需要行与列的转换，期间还遇到许多小问题，都是通过慢慢调试和编程解决的，才有现在的结果。项目总结通过本次学习，我们再次体会到的强大。丰富的库函数强大的数据处理能力出色的绘图功能友好的工作平台简单用的操作语言等等，感觉它是个特别好用的软件，可以实现很多功能，以后应该多学习，多掌握这个软件的功能，我相信对我今后的学习，甚至工作，会有很大的帮助。通过这次的课设，对编码的具体实现原理和功能有了更加深入的了解，在实验的过程中也遇到了些问题，通过查找资料和相关书籍得的项，则输入不合法，提示重新输入如果概率矢量的求和大于，则输入也不合法，提示重新输入。信源的产生步骤输入个英文文本，里面有到的字母，不分大小写，编写程序，通过程序的运算，计算出每个字母出现的概率，然后得在命令窗口得出结果，流程查找各个英文字母及空格出现的频率在中读取给定的英文文章该文章为格式计算英文文章的长度统计在该文章中各个字母及空格出现的次数并放入数组中计算各个字母和空格的信息量及整篇文章的信息量计算信源熵编写的程序.打开所建立的文本读取文本内容建立矩阵建立个的行二十七列的矩阵进行赋值，空格的码值的计算得出概率.得到输入元素个数对输入的概率进行从小到大的排序生成个行列的数组对概率数组进行从小至大的排序，并且用数组返回个数组，该数组表示概率数组排序前的顺序编号由数组构建个矩阵，该矩阵表明概率合并的顺序，用于后面的编码，将排序后的概率数组的前两项，即概率最小的两个数加和，得到新的组概率序列生成个行列，并且每个元素的的长度为的空白数组，矩阵用于进行编码，并且在编码中与矩阵有定的对应关系以下计算各个元素的码字由于矩阵的第行的前两个元素为进行编码加和运算时所得的最后两个概率，因此其值为或，设第行的第个空白字符为，第二个空白字符，矩阵的第的第个元素的的字符赋值为真结果.编码具体实现原理在上面程序运行结果正确的情况下，输入的概率矩阵，对进行排序，并用矩阵记录排序之前各元素的顺序，然后将排序后的概率数组的前两项，即概率最小的两个数加和，得到新的组概率序列，重复以上过程，最后得到个记录概率加和过程的矩阵以及每次排序之前概率顺序的矩阵。新生成个行列，并且每个元素含有个字符的空白矩阵，然后进行编码将矩阵的第行的第和第二个元素分别令为和表示在编码时，根节点之下的概率较小的元素后补，概率较大的元素后补，后面的编码都遵守这个原则然后对的第二个元素进行编码，首先在矩阵中第行找到值为所在的位置，然后在矩阵中第行中找到对应位置的编码该编码即为第行第二个元素的根节点，则矩阵的第行的第二个元素的的字符为以上求得的编码值，根据之前的规则，第个元素最后补，第二个元素最后补，则完成该行的第二个元素的编码，最后将该行的其他元素按照“矩阵中第行第列的值等于对应于矩阵中第行中值为的前面个元素的位置在矩阵中的编码值”的原则进行赋值，重复以上过程即可完成编码。计算信源熵和平均码长，其比值即为编码密码效率.编码的源程序.号进行编码。这张编码表的特别之处在于，它是根据每个源字符出现的估算概率而建立起来的出现概率高的字符使用较短的编码，反之出现概率低的则使用较长的编码，这便使编码之后的字符串的平均期望长度降低，从而达到无损压缩数据的目的。二进制编码的基本原理及算法把信源符号集中的所有符号按概率从大到小排列。取概率最小的两个符号作为两片叶子合并缩减到个节点。视此节点为新符号，其概率等于被合并缩减的两个概率之和，参与概率排队。重复两步骤，直至全部符号都被合并缩减到根。从根出发，对各分枝标记和。从根到叶的路径就给出了各个码字的编码和码长它可用作甜味剂营养剂和药剂等。甜度与普通蔗糖相近，木糖醇在医药化工食品涂料皮革等工业中应用广泛。而我国每年木糖醇产量不足吨，远不能满足国内市场需求，缺口较大。随着木糖醇产品应用领域不断扩大，木糖醇需求量将会日益增加，我国目前有糖尿病患者万人，并以速度逐年递增而且国内高达龋齿儿童，都是木糖醇潜在消费者。如果按糖尿病患者每人每天食用克木糖醇计算，那么仅此项，国内木糖醇年需求就可能增加万吨左右。木糖醇跨药品食品添加剂和精细化工三个行业，目前国内绝大部分企业属于产品型和市场型企业，拥有技术优势技术壁垒型企业很少。据了解，目前国内企业出口主要是木糖醇原料和部分高端系列产品，炭吨年培养基材料吨年内膜牛皮纸袋袋万只年动力及燃料供应本项目所需动力及燃料主要有水电蒸汽。其中水来自于自来水高压电源来自于线高压线路供给蒸汽则由恒利热电厂供给，燃料动力供应有保障。主要原材料动力及燃料消耗序号指标单位数量原材料消耗木糖醇以玉米芯为原料玉米芯活性炭硫酸盐酸液酸水电蒸汽内膜牛皮纸袋个二全年运输量运入量运出量公用工程供水本项目年平均用水量为万吨，该项目位于恒源经济开发区内，开发区内现有万吨天供水厂座，本工程用水由供水厂供应市政管网供水，另外打眼自备水井，做为辅助水源，以满足项目用水要求。供电糖醇生产过程具有连续性，短时停电会对生产造成严重影响，供电属二级负荷。本项目新装机容量为，负荷计算采用需要系数法，经计算新增负荷，新增年耗电量约为万。选用台变压器，以满足本项目供电需要。供汽本项目年需蒸汽万吨，项目最大用热量为吨小时，平均用热量为吨小时，供汽压力。采暖办公楼宿舍楼及其生活设施冬季均采暖，供热由热电厂来饱和蒸汽，经设备减压至饱和蒸汽用于采暖，采用同程上供下回热水双管采暖系统，采暖设备选用钢制柱型散热器。通风