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CRC检验原理及程序实现.doc

发布:2017-08-12约3.38千字共4页下载文档
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CRC检验原理及程序实现 引言: 循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)的检错技术应用较为广泛,由于实际的通信线路并非是理想的,它不可能将误码率(在一段时间内,传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER)下降到零。因此,为了保证数据传输的可靠性,在计算机网络传输数据时,必须采用检错措施。目前在数据链路中广泛采用循环冗余检验CRC检测技术。 1、循环冗余检验CRC的原理 利用CRC进行检错的过程可简单描述为: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n位监督码(CRC码),附在原始信息后边,构成一个新的二进制码序列数共k+n位,然后发送出去。在接收端,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。这个规则,在差错控制理论中称为“生成多项式”。 代数学的一般性算法: 在代数编码理论中,将一个码组表示为一个多项式,码组中各码元当作多项式的系数。例如 1100101 表示为 1·x6+1·x5+0·x4+0·x3+1·x2+0·x+1,即 x6+x5+x2+1。 设编码前的原始信息多项式为G(x),G(x)的最高幂次加1等于k;生成多项式为P(x),P(x)的最高幂次等于r;CRC多项式为R(x);编码后的带CRC的信息多项式为T(x)。 发送方编码方法:将G(x)乘以xr(即对应的二进制码序列左移r位),再除以P(x),所得余式即为R(x)。用公式表示为 T(x)=xrG(x)+R(x) 接收方解码方法:将T(x)除以G(x),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。 2、循环冗余码的产生及正确性检验的例子 举例来说,设信息码为101001,生成多项式为1101,即P(x)=x3+x2+1,G(x)=x5+x3+1,计算CRC的过程为 xrP(x) 即左移三位 101001000 P(x) =x3+x2+1 即 R(x)=1。 注意到G(x)最高幂次r=3,得出CRC为001。 如果用竖式除法,计算过程为(用异或计算)以P(x)为准,G(x)左移P(x)的最高次位(r)再除以P(x)本身求余可得一个的位的CRC码: 1 1 0 1 0 1 (商) P(除数) 1 1 0 1 ) 1 1 0 1                1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 R(余数)即检验码 因此,T(x)=XrG(x)+R(x), 即 1100000+010=1100010 如果传输无误,T(x)除以P(x) 无余式。回头看一下上面的竖式除法,如果被除数 是101001001,除数是P=1101,显然就能除尽。 总之,在接收端对收到的每一帧经过CRC检验后, (1)若得出的余数R=0,则判断这个帧没有差错,就接受。 (2)若余数R不等于0,则判断这个帧有差错(但无法确定究竟是哪一位或那几位出现了差错),就丢弃。 3、用C语言程序实现 下面以最常见的CRC-16
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