在校驗(yàn)碼體系中,有各種校驗(yàn)的方法:有奇偶校驗(yàn)、海明碼校驗(yàn)、循環(huán)冗余校驗(yàn)。今天就跟大家共同探討一下常用的循環(huán)冗余校驗(yàn)吧。
循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC,Cyclic Redundancy Check),是最常用的一種差錯校驗(yàn)碼,其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信即磁盤存儲。
多項(xiàng)式:一個二進(jìn)制數(shù)可以用一個多項(xiàng)式來表示,如1011 表示為 x3+x1+x0 。最高次冪n,可以轉(zhuǎn)為長度為n+1的二進(jìn)制數(shù)。
CRC編碼組成:在K位信息碼后再拼接R位的校驗(yàn)碼,整個編碼長度為N位,因此,這種編碼又叫(N,K)碼。
生成多項(xiàng)式:編碼方程除以信息碼的多項(xiàng)式,得到余數(shù)多項(xiàng)式即為校驗(yàn)碼,解碼方程將接收到的信息除以生成多項(xiàng)式,若余數(shù)=0,則說明正確,反則,則傳輸出錯,余數(shù)的大小即為錯誤位置。
校驗(yàn)碼的具體生成過程為:
①假設(shè)發(fā)送信息用信息多項(xiàng)式C(X)表示,將C(x)左移R位,則可表示成C(x)*2的R次方,這樣C(x)的右邊就會空出R位,這就是校驗(yàn)碼的位置。
②移位后的信息 除以 生成多項(xiàng)式G(x)得到的余數(shù)多項(xiàng)式,可轉(zhuǎn)為R位二進(jìn)制。
③將余數(shù)嵌入到原信息的后面。
例如:信息位為10100110 , 生成多項(xiàng)式為a(x)= x5+x4+x+1
則C(x)=a(x)* x5 = (x7+x5+x2+x)* x5 = x12+ x10 +x7+x6
余數(shù)為x4+x3 ,轉(zhuǎn)為二進(jìn)制為11000,所以CRC碼為10100110110000 。
以上方法是用多項(xiàng)式來解的,現(xiàn)在我們換用二進(jìn)制方式來試試。
信息位為10100110 , 生成多項(xiàng)式為a(x)= x5+x4+x+1。
則a(x)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為110011,信息位左移 R位(即最高次冪+1=6位),即在信息為后補(bǔ)5個0 ,得10100110000000,再除以a(x)轉(zhuǎn)換的110011,取R位余數(shù),即6位。然后將余數(shù)嵌入到原信息的后面 ??磮D:
余數(shù)為110000,6位,正好,補(bǔ)充到信息位的后面為:10100110110000,跟上面的方法結(jié)果一致。