通信工程科研训练实验报告.docx

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通信工程科研训练实验报告

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西安邮电大学

通信与信息工程学院

科研训练报告

专业班级：

通工1404

******

学号:

*******

班内序号:

18

摘要1

引言2

算术编码3

心得体会4

参考文献5

摘要

科研训练做专业英语翻译以及使用MATLAB进行仿真，主要利用MATLAB实现几种仿真如滤波器组.熵.无损数据压缩.和一些编码赫尔曼编码.包括：

高阶赫尔曼编码.自适应赫尔曼编码.指数哥伦布可变长度码.算术编码（基于字典的编码.）.从而掌握所翻译文献的知识。

最后通过对算术算法特点和应用方向的研究，阐明其编码原理及其在图像、数据压缩领域不可取代的地位及在处理流片段数据所具有的在压缩比和灵活性方面的优势，展示出算术编码的强大生命力和独特优势。

利用MATLAB软件对仿真程序进行了调试，验证算术编码对数据压缩的可行性。

利用VisualC++软件进行仿真，应用自适应算术编码压缩图像，验证了自适应算术编码压缩图像的可行性本实训主要的目的是让学生了解通信工程建设的过程以及各模块的基本操作流程，培养学生的团队协作能力和动手操作能力，让同学熟悉并且掌握各种绘图软件。

关键词;滤波器赫尔曼编码算术编码压缩图像

abstract

DoresearchandtrainingprofessionalEnglishtranslationandtheuseofMATLABsimulation,themainuseofMATLABtoachieveseveralsimulationsuchasfilters.Entropy.Losslessdatacompressionandencoding.SomeHermanencoding.Including:

highorderHermanencoding.HermanColumbo.Adaptiveencodingindexvariablelengthcode.Arithmeticencoding（dictionarybasedencoding）.Inordertomasterthetranslationofliteratureknowledge.Finally,throughthestudyofarithmeticalgorithmcharacteristicsandapplicationdirection,clarifyitsencodingprincipleinthefieldofimagedatacompression,anditsirreplaceablepositionandflowwiththefragmentdataincompressionratioandflexibilityinprocessing,showingthepowerfullifeforcearithmeticencodinganduniqueadvantage.MATLABsoftwareisusedtodebugthesimulationprogramtoverifythefeasibilityofarithmeticcodingfordatacompression.UsingVisualC++simulationsoftware,theapplicationofadaptivearithmeticencodingofimagecompression,verifythefeasibilityofadaptivearithmeticencodingimagecompressionthetrainingmainpurposeistoletthestudentsunderstandthecommunicationengineeringconstructionprocessandthemoduleofthebasicoperationprocess,cultivatestudents'teamworkskillsandhands-onability,letthestudentsbefamiliarwithandunderstandavarietyofgraphicssoftware

引言

应用MATLAB软件进行编程可以方便快速的帮助我们解决实际应用中难以解决的问题。

用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分，MATLAB在我们通信专业中信号变换和调制方面拥有突出的作用。

在本次科研训练中，我们主要利用MATLAB编程实现各种滤波组变换以及各种编码之间的转换帮助我们熟练掌握MATLAB的使用方法，熟悉其操作界面，以及了解MATLAB编程的基本知识，进而深入了解各种编码滤波器组，编码的运用。

本次科研训练中详细的介绍了赫尔曼编码，算术编码的各种类别原理概念和所使用的方法通过所给的各个例题更直接明白的了解了所说的概念有了具体的理解。

通过这几个实验让我们不仅掌握MATLAB软件的使用，而且深入了解赫尔曼编码，算术编码运算的过程，有重点的对算术编码的编码过程进行分析，利用MATLAB进行调试，验证算术编码对数据压缩性的可行性利用达到实验目的。

算术编码

算术编码的编码对象是一则消息或一个字符序列，其编码思路是将该消息或字符序列表示成0和1之间的一个间隔（Interval）上的一个浮点小数。

在进行算术编码之前，需要对字符序列中每个字符的出现概率进行统计，根据各字符出现概率的大小，将每个字符映射到[0,1]区间上的某个子区间中。

然后，再利用递归算法，将整个字符序列映射到[0,1]区间上的某个Interval中。

在进行编码时，只需从该Interval中任选一个小数，将其转化为二进制数。

符号序列越长，编码表示它的Interval的间隔就越小，表示这一间隔所需的二进制位数就越多，编码输出的码字就越长。

流程如图；

实验记录

（1）输入多组信源数据进行测试分析；

结果：

心得体会：

在这次科研训练过程中，我也明白了许多，做科研过程中要有毅力，遇到难题不能退缩，要迎难而上，这样才能使自己学到更多的知识，才能使自己在这方面懂得更多，同时团队的配合非常重要，一个项目需要多个人去做，我们在这个过程中不仅要做好自己的工作，还要保证团队整体工作的顺利进行。

只有不断地去探索、不断去发现别人没有发现的东西，才能让自己在这方面成为突出的人才。

做项目时才是正真检验自己所学知识的时候，做科研项目是要把所学的知识运用到实际去解决相关实际的问题，而在这个过程中我们对知识的了解才会更加深刻，真真正正的属于自己，让它能够变成自己的工具，能够去解决一些问题，做项目过后也能通过发现理论与实际应用之间的差距，然后再去改善。

只有通过这样的不断发现并改善才能不断提升自己。

参考文献：

张德丰.详解MATLAB数字图像处理.北京：

电子工业出版社，2010.7

江伟.H.264中基于上下文自适应二进制算术编码效率改进研究[D].[硕士学位论文]中南大学,2010.

高展宏,徐文波.基于MATLAB的图像处理案例教程.北京：

清华大学出版社,2011.4

王光宇，多速率数字信号处理和滤波器组理论北京科学出版2013.11

彭安金PRQMF滤波器组理论与宽带高速高分辨率ADC电子科技大学出版社2012.4

王继东,鲁琴,罗武胜,肖学敏IsolationCodingofBitPlaneScanningArithmeticCodingandModifiedMQ-coder位平面算术编码的编码分离与MQ编码器改进《中国图象图形学报》 , 2007,12（10） :

1806-1810

刘晓明,张续莹,李芳,陈光洪CAVLCcodingalgorithmandFPGArealizationofhigh-speedentropyencoderCAVLC编码算法及高速熵编码器的FPGA实现《计算机应用》 ,2008,28，（5） :

1350-1354

KLiu ，刘凯，KWang ，王柯俨HIGH-SPEEDREAL-TIMEPROCESSINGARITHMETICENTROPYCODINGSYSTEMBASEDONJOINTPHOTOGRAPHICEXPERTSGROUP（JPEG）2000STANDARDWO出版, 2011

西安邮电大学通信与信息工程学院科研训练过程考核表

学生姓名

贾陈

班级/学号

通过1404/03141114

承担任务实验室（单位）

通信工程实验室

所在部门

通信与信息工程学院

实施时间

2017年9月4日—2017年9月15日

具体内容

第一周

1.学习使用文献搜索工具，如谷歌，XX以及学校图书馆的EI数据库，SCI数据库，检索相关的参考文献。

2.通过阅读4G及其射频、嵌入式技术外文资料，提高专业英语水平，扩充专业英语词汇，掌握专业英语英文文献资料的常用方式。

通过大量阅读文献资料，熟悉本专业国内外的最新研究动向和发转趋势，以及最新的研究成果

第二周

通过阅读大量文献资料，熟悉本专业国内外的最新研究动向和发展趋势，以及最新的研究成果。

对相关特性参数进行MATLAB仿真

……

/

指导教师（师傅）姓名

聂敏

职务或职称

教授

指导教师（师傅）

对学生的评价

学习态度

□认真□一般□不认真

学习纪律

□全勤□偶尔缺勤□经常缺勤

实践能力

□很强□一般□较差

指导教师（师傅）对学生专业知识或科研实践能力等情况的意见

指导教师（师傅）签字

年月日

西安邮电大学通信与信息工程学院科研训练成绩鉴定表

学生姓名

贾陈

专业班级/学号

通过1404/03141114

进行时间

2017年9月4日—2017年9月15日

考核内容

学习态度纪律

（20分）

课堂出勤情况、学习态度（10分）

课堂纪律、遵守实验室规章制度情况（10分）

实践能力

（50分）

口头表达能力、分析、解决实际问题能力（10分）

文献检索能力、掌握检索工具（演示和操作）（20分）

英文文献阅读能力（20分）

实习报告

（30分）

专业结合度、课题前瞻性（10分）

摘要、论文结构、规范性（10分）

书面表达能力、工作量（10分）

指导教师

实习成绩

成绩对应等级

4、全文小四宋体，行间距20磅；

5、一级标题采用黑体三号字，二级标题采用宋体加粗四号字，三级标题采用宋体加粗小四号字；一级标题为一、二、三，二级标题为1、2、3，三级标题为

（1）、

（2）、（3）。