【计算机网络】—— 差错编码(纠错编码)
目录
- 一、海明码工作流程
- 确定校验码位数r
- 确定校验码和数据的位置
- 求出校验码的值
- 检错并纠错
- 总结
海明码:发现双比特错,纠正单比特错;
一、海明码工作流程
确定校验码位数r
海明不等式:
2r>=k+r+12^r >= k+r+12r>=k+r+1 r为冗余信息位,k为信息位。
确定校验码和数据的位置
校验位按照顺序分别放在2的几次方的位置,数据按照顺序把剩余空格填满即可。
求出校验码的值
假如要求P1P_1P1校验码的实际值,P1P_1P1对应的二进制位为0001,P1P_1P1的二进制位中最后一位为1,P1P_1P1能够校验所有二进制位中最后一位为1的数据,分别为D1D_1D1,D2D_2D2,D4D_4D4,D5D_5D5,接着令所有要检验的位异或值为0(包括P1P_1P1本身):
P1⊕D1⊕D2⊕D4⊕D5=0P_1\oplus D_1\oplus D_2 \oplus D_4 \oplus D_5=0P1⊕D1⊕D2⊕D4⊕D5=0通过上述公式可以得到P1=0P_1=0P1=0。
同理,对于P2P_2P2,P2P_2P2的二进制位0010,则P2P_2P2能够校验在二进制中第二位为1的所有数据。
因此,可以求得101101的海明码为0010011101。
检错并纠错
假设0010011101数据在传输过程中第五位出错,则接收端接收到的数据为0010111101。
现在开始检错并纠错,令所有要校验的位进行异或运算,类似于第三步【求出校验码的值】。
&P_1&异或得到的值为1,&P_2&异或得到的值为0,&P_3&异或得到的值为1,&P_4&异或得到的值为0。将其拼接为二进制值,则该值为0101,对应的十进制数为5,这样就找到了出错的位置,即出错位是第5位。
注意,海明码只能发现双比特错但是无法纠正,海明码可以纠正单比特错。
总结
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