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基于MATLAB的信息率失真函数计算

摘 要

本文对信息率失真函数的计算方法展开分析讨论，并通过MATLAB数学软件仿真实现。信息论是运用概率论与数理统计的方法进行研究的应用数学学科。随着人们不断加深对信息的认识与利用，信息科学被应用在各个方面。然而，在实际的通信中，无失真的通信是不可能的，而且也无必要，因此，本文从离散信源着手，讨论平稳无记忆信源的信息传输过程及其特性，分析在限定失真为最大允许失真为D时信源的最小信息速率。计算一般离散信源的信息率失真率函数R(D)较为复杂,本文采用带参量的迭代法求解R(D),介绍用带参量的迭代法求解R(D)的一般方法。MATLAB是用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的数学软件，本文通过MATLAB编写程序实现离散信源的信息率失真函数的计算。

关键词：离散信源失真率迭代算法MATLAB

MATLAB-basedcalculationofrate-distortionfunction

Abstract

Thispapermainlydiscussesandanalysisesthecalculationmethodofrate-distortionfunction,andtosimulatebyusingmathematicssoftwareMATLAB(MatrixLaboratory).InformationTheoryisanAppliedMathematicswhichusesprobabilitytheoryandmathematicalstatisticsmethodstodostudy.Aspeoplecontinuetodeepentheunderstandinganduseofinformation,informationscienceisappliedinmanyaspects.However,inactualcommunication,distortion-freecommunicationisimpossible,andnotnecessary,therefore,thispaperproceedfromthediscretesourcetodiscusstheinformationtransferprocessandfeatureofthestationarymemorylesssource,andanalysistheMinimuminformationrateofinformationSourcewhenlimitdistortionisthemaximumallowabledistortionD.ItiscomplextocalculatetheinformationratedistortionfunctionR(D)ofgeneraldiscretesource,inthispaper,theiterativealgorithmwithparametersisusedtocalculatetheR(D),introducesgeneralmethodstocalculatetheR(D)whichusingiterativealgorithmwithparameters.MATLABisamathematicssoftwarewhichappliedinalgorithmdevelopment,datavisualization,dataanalysisandnumericalcalculation,inthispaper,thecalculationofinformationratedistortionfunctionofdiscretesourceisrealizedbyprogramming.

Keywords：Discretesource Rate-distortion Iterativealgorithm MATLAB

目 录

中文摘要 i

英文摘要 ii

目录 iii

第一章绪论 1

1.1简述信息论 1

1.2信息率失真函数的研究意义 2

1.3信息率失真函数的研究背景 3

第二章简述数学软件MATLAB 4