【软考】3 校验码

news/2024/10/5 10:55:31

校验码

码距概念:任意进制的两个码值之间的最小二进制位数称为校验码的码距

例如:二进制1bit位,从0到1,则码距是1,二进制2bit位 从 00 到 11 一共4个码字,但码距还是为1

可以设置 性别男为 00 女为 11两个合法码字,则该两个合法码字的最小码距为2 (间隔 01 和 10 两个)

考点1: 奇偶校验码

奇偶校验码的编码方法是:由若干位有效信息(如一 个字节) ,再加上一个二进制位(校验位)组成校验码。
奇校验:整个校验码(有效信息位和校验位)中“1” 的个数为奇数。
偶校验:整个校验码(有效信息位和校验位)中“1” 的个数为偶数。

检查1位(奇数位)的错误,不可纠正错误

考点2: CRC循环冗余校验码

CRC的编码方法是:在 K 位信息码之后拼接 R 位校验码。只能检测错误,不可纠错
应用CRC码的关键是如何从k位信息位简便地得到r位校验位(编码) ,以及如何从 K + R 位信息码判断是否出错。

1、把接收到的CRC码用约定的生成多项式G(X)去除(模二除法),
2、如果正确,则余数为0;如果某一位出错, 则余数不为0。
3、不同的位数出错其余数不同,余数和出错位序号之间有唯一的对应关系。

考点3: 海明校验码

海明校验码的原理是:
在有效信息位中加入几个校验位形成海明码,使码距比较均匀地拉大,并把海明码的每个二进制位分配到几个奇偶校验组中。
当某一位出错后,就会引起有关的几个校验位的值发生变化,这不但可以发现错误,还能指出错误的位置,为自动纠错提供了依据

 

校验位求取公式:

推导公式1 2R >= M + R + 1

推导公式2 2R - 1 >= M + R

其中R为校验位值,M为信息位的个数

 

三种校验码的特性区分

 

例题:

例题一、以下关于海明码的叙述中,正确的是( )。
A、海明码利用奇偶性进行检错和纠错
B、海明码的码距为1
C、海明码可以检错但不能纠错
D、海明码中数据位的长度与校验位的长度必须相同

解题思路:

C选项,海明码可以检错也可以纠错,所以排除

D选项,数据位 M = 16时,校验位 R >= 5 所以不是必须相同,排除

B选项,校验码一定是通过扩大码距实现校验的,而海明码的码距必然大于1,排除

A选项,海明码使用分组奇偶校验实现,所以正确

 

例题二、海明码是一种纠错码,其方法是为需要校验的数据位增加若干校验位,使得校验位的值决定于某些被校位的数据,
当被校数据出错时, 可根据校验位的值的变化找到出错位,从而纠正错误。对于32位的数据,至少需要增加( ) _个校验位才能构成海明码。
以10位数据为例,其海明码表示【D9D8D7D6D5D4D3D2D1P3D0P2P1】中, 其中Di (0 ≤ i ≤ 9) 表示数据位,Pj (1 ≤ j ≤ 4)表示校验位,
数据位D9由P4P3和P2进行校验(从右至左D9的位序为14,即等于8+4+2,因此用第8位的P4、第4位的P3和第2位的P2校验) ,数据位D5由( )进行校验。

解题思路:

选项1:M = 32, 2^R - R >= 31,得到R >= 6 (R为5时 = 32,所以需要再 + 1),所以需要6个校验位

选项2:同理得知 D5的位序是10,位序16是 8 + 4 + 2,位序10是 8 + 2,所以由P4 + P2 校验

 

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