錯誤檢測之奇偶校驗碼

2021-10-01 01:22:27 字數 816 閱讀 9888

在資料傳輸的過程中,可能會產生錯誤,為了檢測出這種錯誤,一般會在傳輸的同時包含附加的位元位,用來進行錯誤的檢測。假設傳輸資訊d有d位,在偶校驗方案中,會增加乙個附加的位元,使得這d+1個位元中1的總數是偶數。

採用單個奇偶校驗位的方式,接收方需要計算接收的d+1個位元位中1的數目,這種方式只能檢測奇數個位元差錯,對於偶數個位元差錯則無法檢測。

由於普通的奇偶校驗方式檢錯能力有限,所以產生了二維的奇偶校驗。d中的d個位元被劃分為i行j列,對每行每列計算奇偶值,產生的i+j+1個奇偶比特構成了鏈路層幀的差錯檢測位元。示例如下:10

1011

1111

0001

1101

0010

10原資料為3行5列。

採用二維奇偶校驗不僅可以檢測到出現單個位元差錯的事實,而且還可以利用存在奇偶校驗差錯的位元並糾正它。

奇偶校驗本身的單個位元差錯資訊也是可檢測和糾正的,二維奇偶校驗也能夠檢測(不能糾正)乙個分組中兩個位元差錯的任何組合。

對於(i+1,j+1)處的校驗位元,它需要使得(i+1)行和(j+1)列的校驗位元中1的個數為偶數,這個條件是一定可以滿足的。證明過程如下:

考慮規模為(i,j)的資料,加上二維奇偶校驗位後為(i+1,j+1), 利用數學歸納法證明,初始時,所有的位元位全為0,此時滿足奇偶校驗的條件;對於(i,j)的資料,假設此時其奇偶校驗位符合要求,假設改變a行b列的位元位,則a行j+1列的校驗位元需要翻轉,i+1行b列的校驗位元需要翻轉,為了保持奇偶校驗位符合要求,i+1行j+1列的位元位需要翻轉,得到的新的資料在奇偶校驗上是符合要求的。

由此可以得知,對於任意的二維資料,都可以產生合理的i+j+1個校驗位元。

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