数据传输差错控制

数据传输差错控制主讲人：高爱云供用电技术专业教学资源库课程《变电站综合自动化》数据传输差错控制串行数据在传输过程中，由于干扰而引起的误码是难免的，这将直接影响通信系统的可靠性，所以，通信中的差错控制能力是衡量一个通信系统的重要指标。我们把如何发现传输中的错误，叫检错；在发现错误之后，如何消除错误，叫纠错。在基本通信规程中一般采用奇偶校验或方阵码检错，在高级通信控制规程中一般采用循环冗余码CRC检错和自动纠错。1.奇偶校验在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位。奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现不一致，则说明传输数据过程中出现差错。数据传输差错控制2.方阵码检错方阵码检错奇数是奇偶校验与“检验和”的综合。例如，7位编码的字符附1位奇偶校验位，以使整个字节的“1”的个数为偶数或奇数。让若干个带检验位字符组成一个数据块，并对所有数据块中的字符纵向按位加，产生一个单字节的检验字符并附加到数据块末尾，如表所示。这一检验字符实际是所有字节“异或”的结果，反映了整个数据块的奇偶性。在接收时，数据块读出产生一个检验字符和发送来的检验字符进行比较，如果两者不同，就表明有错码，反馈重发。字符码字奇偶校验位110100101000001010101111100111000010101100001001CRC校验的定义CRC，即循环冗余校验码，它是数据通信领域中最常用的一种差错校验码。其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。对于任意一个二进制代码都可以和一个系数仅为0和1的多项式一一对应。例如：1010111对应多项式x6+x4+x2+x+1特征：信息字段和校验字段的长度可以任意选定CRC校验的原理CRC校验就是先在要发送的原始二进制序列后面附加一个二进制序列（即校验码）。生成一个新的二进制序列发送给接收端。校验码不是随意的，它要使所生成的新二进制序列能与发送端和接收端共同选定的某个生成多项式整除。原始二进制序列二进制序列（校验码）生成新的二进制序列校验码选定条件：附加的二进制序列，使生成的新二进制序列能与发送端和接收端共同选定的某个特定数整除，即模二除法。CRC校验的原理在接收端，把接收到的新的二进制序列用模二除法除以选定的生成多项式。若整除，表示传输正确。如果有余数，则表明该二进制序列在传输过程中出现了差错。新二进制序列模二除法某个特定数结果无余数，传输正确结果有余数，传输差错CRC校验的原理下面举例说明校验码的生成过程。假设发送端发送二进制序列为T，T=101001；将二进制序列T换算成系数为0或1的多项式，为T(x)=x5+x3+1发送端和接收端共同选定一个r阶的生成多项式G(x)，若选G(x)=x3+x2+1，则r＝3换算成二进制序列表示为：1101CRC校验的原理将发送端二进制序列T(x)扩大x3倍即左移3位得到P(x)，P(x)=x8+x6+x3换算成二进制为：101001000用P(x)除以生成多项式G(x)。式中，Q(x)为商，R(x)为余数，这个余数就是校验码。P(x)G(x)a、用除数对被除数最高几位做模2减（异或），没有借位；b、除数右移一位，若余数最高位为1，商为1，并对余数做模2减。若余数最高位为0，商为0，除数继续右移一位；c、一直做到余数的位数小于除数时，该余数就是最终余数。通过模二除法，可得余数R(x)为001。CRC校验的原理

CRC校验的原理将原始二进制序列P(x)+校验码R(x)，生成新的二进制序列，对应的二进制序列作为一个整体传输到接收端，新生成的二进制序列为：101001001原始二进制序列二进制序列（校验码）生成新的二进制序列

CRC校验的原理接收端接收到新生成的二进制序列之后，对数据校验：用模二除法，新二进制序列除以生成多项式G(x)，如果余数为零，则证明传输正确，余数不为零，正面传输出现差错。此时的余数为零，说明数据传输正确。101001001G(x)=1101

CRC校验应用CRC的主要特点检错能力极强开销很小易于实现ARJ,LHA,ZI