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检错的算法

发布时间: 2023-06-02 19:34:08

Ⅰ 常用的差错控制编码方法有哪些

常用的差错控制编码方法有:奇偶校验、恒比码、矩阵码、循环冗余校验码、卷积码、Turbo码。

1、奇偶校验

奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验,反之,称为偶校验。

采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位,用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验,则当接收端收到这组代码时,校验“1”的个数是否为奇数,从而确定传输代码的正确性。

2、恒比码

恒比码一般指定比码 。

定比码是指一组码中1和0的码元个数成一定比例的一种编码。换言之,它是选用比特序列中1和0码元之比例为定值,所以又称为恒比码。定比码是一种常用的检错码。

3、矩阵码

矩阵码属二维条码的一种,是将图文和数据编码后,转换成一个二维排列的多格黑白小方块图形。

矩阵式二维条形码是以矩阵的形式组成,在矩阵相应元素位置上,用点(Dot)的出现表示二进制的 “1”,不出现表示二进制的 “0”,点的排列组合确定了矩阵码所代表的意义。其中点可以是方点、圆点或其它形状的点。矩阵码是建立在电脑图像处理技术、组合编码原理等基础上的图形符号自动辨识的码制,已较不适合用“条形码”称之。

4、循环冗余校验码

循环冗余校验码(CRC),简称循环码,是一种常用的、具有检错、纠错能力的校验码,在早期的通信中运用广泛。循环冗余校验码常用于外存储器和计算机同步通信的数据校验。奇偶校验码和海明校验码都是采用奇偶检测为手段检错和纠错的(奇偶校验码不具有纠错能力),而循环冗余校验则是通过某种数学运算来建立数据位和校验位的约定关系的。

5、卷积码

卷积码将k个信息比特编成n个比特,但k和n通常很小,特别适合以串行形式进行传输,时延小。卷积码的纠错性能随m的增加而增大,而差错率随N的增加而指数下降。在编码器复杂性相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。

6、Turbo码

Turbo码是Claude.Berrou等人在1993年首次提出的一种级联码。Turbo码有一重要特点是其译码较为复杂,比常规的卷积码要复杂的多,这种复杂不仅在于其译码要采用迭代的过程,而且采用的算法本身也比较复杂。这些算法的关键是不但要能够对每比特进行译码,而且还要伴随着译码给出每比特译出的可靠性信息,有了这些信息,迭代才能进行下去。

(1)检错的算法扩展阅读:

差错控制编码是指在实际信道上传输数字信号时,由于信道传输特性不理想及加性噪声的影响,所收到的数字信号不可避免地会发生错误。

为了在已知信噪比的情况下达到一定的误比特率指标,首先应合理设计基带信号,选择调制、解调方式,采用频域均衡和时域均衡,使误比特率尽可能降低,但若误比特率仍不能满足要求,则必须采用信道编码,即差错控制编码。

差错控制编码的基本做法是:在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元,这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联(约束)。接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系,一旦传输过程中发生差错,则信息码元与监督码元之间的关系将受到破坏,从而可以发现错误,乃至纠正错误。研究各种编码和译码方法正式差错控制编码所要解决的问题。

java中CRC算法是个什么东东

CRC校验码的基本思想是利用线性编码理论,在发送端根据要传送的k位二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码(既CRC码)r位,并附在信息后边,构成一个新的二进制码序列数共(k+r)位,最后发送出去。在接收端,则根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。
在数据存储和数据通讯领域,CRC无处不在:着名的通讯协议X.25的FCS(帧检错序列)采用的是CRC. CCITT,ARJ、LHA等压缩工具软件采用的是CRC32,磁盘驱动器的读写采用了CRC16,通用的图像存储格式GIF、TIFF等也都用CRC作为检错手段。
CRC的本质是模-2除法的余数,采用的除数不同,CRC的类型也就不一样。通常,CRC的除数用生成多项式来表示。最常用的CRC码的生成多项式有CRC16,CRC32.
以CRC16为例,16位的CRC码产生的规则是先将要发送的二进制序列数左移16位(既乘以2^16)后,再除以一个多项式,最后所得到的余数既是CRC码,如下式所示,其中K(X)表示n位的二进制序列数,G(X)为多项式,Q(X)为整数,R(X)是余数(既CRC码)。
K(X)>>16=G(x)Q(x)+R(x)
求CRC码所采用模2加减运算法则,既是不带进位和借位的按位加减,这种加减运算实际上就是逻辑上的异或运算,加法和减法等价,乘法和除法运算与普通代数式的乘除法运算是一样,符合同样的规律。生成CRC码的多项式如下,其中CRC-16和CRC-CCITT产生16位的CRC码,而CRC-32则产生的是32位的CRC码
接收方将接收到的二进制序列数(包括信息码和CRC码)除以多项式,如果余数为0,则说明传输中无错误发生,否则说明传输有误,关于其原理这里不再多述。用软件计算CRC码时,接收方可以将接收到的信息码求CRC码,比较结果和接收到的CRC码是否相同。
CCITT推荐的高级数据链路控制规程HDLC的帧校验序列FCS中,使用CCITT-16即CRC16,其生成多项式为G(x)=x16+x12+x5+1,CRC-32的生成多项式为G(x)=x32+x26+x23+x22+x16+x11+x10+x16+x8+x7+x5+x4+x2+x+1

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