《计算机网络技术基础教程》 课件 单元2.5 数据传输的差错检测与校正

单元2单元2数据通信基础2.5

数据传输的差错检测与校正了解数据出现差错的原因。了解数据传输的差错校验方式。掌握奇偶校验方法。掌握循环冗余校验码方法。学习目标内容梳理差错控制，在数字通信中利用编码方法对传输中产生的差错进行控制，以提高数字消息传输的准确性。为了确保无差错地传输，必须具有检错和纠错的功能。数据传输中出现差错有多种原因，一般分成内部因素和外部因素：内部因素有噪音脉冲、脉动噪音、衰减、延迟失真等；外部因素有电磁干扰、太阳噪音、工业噪音等。2.5.1数据出现差错的原因内部因素噪音脉冲、脉动噪音、衰减、延迟失真等外部因素电磁干扰、太阳噪音、工业噪音等2.5.2常见校验方式常见校验方式奇偶校验循环冗余码校验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，就称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的，通常设置校验位，用它约定代码中“1”的个数为奇数或偶数。采用奇偶校验时，若其中两位同时发生跳变，则会发生没有检测出错误的情况。2.5.2.1奇偶校验1.奇偶校验采用奇偶校验时，若其中两位同时发生跳变，则会发生没有检测出错误的情况。1）校验方法奇校验：就是让原有数据序列中（包括要加上的一位）1的个数为奇数。如1000110（0），必须添0，这样原来有3个1已经是奇数了，所以添上0之后1的个数还是奇数。偶校验：就是让原有数据序列中（包括要加上的一位）1的个数为偶数。如1000110（1）必须加1，这样原来有3个1要想1的个数为偶数，就只能添1了。2.5.2.1奇偶校验2.循环冗余码校验（CRC）循环冗余码（CyclicRedundancyCode,CRC）又称为多项式码。CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循环冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。这种编码对随机差错和突发差错均能进行严格的检查。2.5.2.2循环冗余码校验（CRC）2.循环冗余码校验（CRC）CRC利用除法（模2除法）及余数的原理来作差错检测。在发送端，将要发送的原始数据比特序列当作一个多项式K(X)的系数，发送时双方预先约定一个生成多项式G(X)，生成多项式的最高次幂即为循环冗余码的位数，冗余码位数为r，因此冗余码（CRC码）为R(X)=Xr*K(X)/G(X)，把冗余码附加到原始数据多项式之后一同发送到接收端，即要发送的码字为T(X)==Xr*K(X)+R(X)。接收端用接收到的数据除以同样的G(X)，若余数为“0”，就表示接收的数据正确，若余数不为“0”，则表明数据在传输的过程中出错。2.5.2.2循环冗余码校验（CRC）2.循环冗余码校验（CRC）例题：待传输的原始数据比特序列为110011，生成多项式G(X)=X4+X，求要传送的码字以及冗余码。（1）原始数据序列可表示为多项式K(X)=X5+X4+X+1，生成多项式G(X)的最高次幂为4，即循环冗余码的位数r=4。因此冗余码（CRC码）为R(X)=X4*K(X)/G(X)=X4*(X5+X4+X+1)/(X4+X)=(X9+X8+X5+X4)/(X4+X)通过模2除法计算得知：冗余码为1010，即R(X)=X3+X。（2）要发送的码字：T(X)=Xr*K(X)+R(X)=X4*(X5+X4+X+1)+(X3+X)=X9+X8+X5+X4+X3+X即要发送的码字为1100111010。2.5.2.2循环冗余码校验（CRC）循环冗余校验码的检错能力有以下特点：2.5.2.2循环冗余码校验（CRC）