ch3常用差错控制编码方法.ppt
《ch3常用差错控制编码方法.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ch3常用差错控制编码方法.ppt(64页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、3.3 常用差错控制编码方法,教学目的 熟悉和掌握各种差错控制编码方法 掌握各种差错控制编码的应用,3.3 常用差错控制编码方法,3.3.1 奇偶校验编码 3.3.2 方阵校验码 3.3.3 恒比码 3.3.4 正反码 3.3.5 循环冗余校验编码(CRC) 3.3.6 卷积码,差错控制的核心就是抗干扰编码,为了提高通信系统的检错和纠错能力,人们创造出许多差错控制编码,比较常用的有奇偶校验编码、循环冗余校验编码、卷积码等。,3.3.1 奇偶校验编码,又称奇偶监督编码,或垂直冗余校验(VRC,Vertical Redundancy Check),在计算机数据传输中应用广泛。 编码规则: 发送端,
2、将所要传输的数据码元分组,在分组数据后面加一位监督码(校验位),使得该组码连同监督码在内的码组中“1”的个数为奇数(奇校验)或偶数(偶校验)。 接收端,按照编码规则检查如果发现不符,就说明产生差错,但不能明确差错的具体位置即不能纠错。,公式表示:设码组长度为n,表示为(an-1,an-2,a1,c0)其中前n-1位为信息位,第n位c0为监督位 奇校验:an-1an-2a1c0=1即 c0= an-1an-2a11 偶校验:an-1an-2a1c0=0 即c0= an-1an-2a1,奇偶校验编码,特点: 无论信息位为多少位,监督位只有一位。 只能检测信息码组中奇数个错误,对偶数个错误无能为力;
3、 信息位越长,效率越高.,奇偶校验编码,实例,写出下列二进制序列的偶校验码: 1001110 0101111 ,写出下列二进制序列的奇校验码: 1100101 0110010 ,10011100,01011111,11001011,01100100,3.3.2 方阵校验码,又称行列监督码,矩阵码,纵向冗余校验码(LRC,Lognitudinal Redundancy Check),它的码元受到行和列两个方向奇偶监督,又称二维奇偶校验码。 编码规则:使的每个码元受到纵向(列)和横向两次监督; 将欲发送的信息码按行排成一个矩阵,矩阵中每一行为一码组,每行的最后加上一个奇偶监督码元; 矩阵中的每一列
4、是由不同码组相同位置的码元组成,在每列最后也加上一个监督码元,进行奇偶校验; 最后按行或列码组的顺序发送。,X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X,方阵校验码结构,实例,发送端在发送时则按列(或行)的顺序传输:111010 110011 100001 010100 001111 接收端仍将码元排成发送时方阵形式,然后按行、列进行奇偶校验,特点: 可以检测出某行某列上的奇数个错误和长度不大于行(列)数的突发错误。 可以检测出某行或某列上偶数个错误 不能纠正差错数正好是4的倍数且
5、位置在行列矩阵/子矩阵的4个顶点上的差错,方阵校验码,失效!,3.3.3 恒比码(定比码),编码规则 :恒比码中每码组中“1”和“0”个数保持恒定比例,接收端在检测接收到的码组中“1”的数目是否对就知道是否出错。 实例: 我国电传机传输汉字时使用数字代表汉字,采用的所谓“保护电码”就是一种“3:2”或“5中取3”的恒比码。 C52=10个许用码组 英文电报采用“7中取3”或“4:3”恒比码,共有C73=35个许用码组,3.3.4 正反码_能简单纠错的编码,多用于10单位电码的前向自动纠错设备中,能纠正一位差错,发现大部分两位错,差错编码和差错控制结合起来控制。以10单位电码为例: n=k+r
6、且 k=r=5 1.编码规则: (1)当信息码中“1”的个数为奇数时,监督码与信息码相同(正码)10101 10101 (2)当信息码中“1”的个数为偶数时,监督码与信息码相反(反码)10100 01011,2.解码方法: (1)将接收到信息码与监督码按相应的码位模2加(异或),得到一个新的5位码组。 (2)根据接收到的信息码中“1”的个数: if“1”的个数为奇数,则取新5位码组为校验码组 if“1”的个数为偶数,则取新5位码组的反码为校验码组,正反码,正反码判决表,(3),最后可按下表,根据检验码组中“1”的个数进行判断及纠正可能发现的错码,实例:,已知信息码11010使用正反码差错控制方
7、式,试问下列接收端收到的数据是否有错?能否纠正? 11010 11010 10010 11010 11010 01010 10000 11010,(1) 编码:11010(信息码)11010(监督码)11010 11010(正反码) (2) 解码: 接收端11010 11010 接收端10010 11010 接收端11010 01010 接收端10000 11010 判断:,11010 + 11010 00000 结果为0,正确。,10010 + 11010 01000 由于接收信息码中为偶数个1,所以检验码取反,10111,信息码中有一位出错,根据判决2,出错位置就是检验码组中0所对应的位置
8、,纠正后为11010,11010 + 01010 10000 由于接收信息码中为奇数个1,所以检验码不变,根据判决3,监督码码中有一位出错,出错位置就是检验码组中1所对应的位置,纠正后为11010,10000 + 01010 01010 检验码中1的个数1,根据判决4,无法判断和纠错,作业,已知信息码10010使用正反码差错控制方式,试问下列接收端收到的数据是否有错?能否纠正? 11010 01101 10010 10010 10010 01101 10010 01001,11010 + 01101 10111 由于接收信息码中为奇数个1,所以检验码不变,根据判决2,信息码中有一位出错,出错位
9、置就是检验码组中0所对应的位置,纠正后为10010。,10010 + 11010 01000 由于接收信息码中为偶数个1,所以检验码取反,10111,信息码中有一位出错,根据判决2,出错位置就是检验码组中0所对应的位置,纠正后为11010,10010 + 01101 11111 由于接收信息码中为偶数个1,所以检验码取反,11111,1的个数大于1,结果错误,不能纠正,10000 + 01010 01010 检验码中1的个数1,根据判决4,无法判断和纠错,3.3.5 循环冗余校验编码(CRC),Cyclic Redundancy checking (CRC)循环冗余校验,又称多项式码。 在循环
10、冗余校验中,不是通过将各比特位相加来得到期望的校验,而是通过在数据单元末尾加一串冗余比特,称作循环冗余校验码或循环冗余校验余数,使得整个数据单元可以被另一个预定的二进制数所整除。,1.CRC校验基本思想,CRC校验的基本思想是: (1)根据欲发的k位信息生成一个r比特的序列,称为帧校验序列FCS(Frame checking Series)。 (2)求出实际发送的数据帧(k+r位),这个帧所对应二进制序列恰好能够被某个预先确定的数(生成多项式)整除。 (3)接收器用相同的数(生成多项式)去除传来的帧。如果无余数,则认为无差错;如果余数不为0,刚认为传输出错。,奇偶校验对一个字符校验一次,适合异
11、步通讯;而CRC对一个数据块(frame)校验一次,适合同步通讯。在串行同步通信中,几乎都使用这种校验方法。如磁盘信息的读/写等。,2.CRC校验常用场合,CRC码生成和校验基本分为三步: 第一步:在数据单元(k位)的末尾加上r个0。r是一个比预定除数的比特位数(r十1)少1的数。 第二步:采用二进制除法将新的加长的数据单元(k+r位)除以除数。由此除法产生的余数就是循环冗余码校验码。,3.CRC码的生成,第三步:求CRC循环冗余校验码 (K+r)被除数+r(余数) 如果余数位数小于r,最左的缺省位数为0。 如果余数为0,则r=0。,CRC码的生成,CRC码校验: 到达接收方的数据单去除以用来
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ch3 常用 差错 控制 编码 方法
链接地址:https://www.31doc.com/p-2140875.html