循环冗余校验码的原理及应用(终稿).ppt

CRC产生的背景 CRC产生的背景 用CRC 运算能进行校验的简单证明： 接收方校验方案 1.MFC仿真界面及功能介绍 2.核心步骤算法解释 CRC的应用---HDLC协议 CRC的应用---HDLC协议 PPP/HDLC发送端框图 生成过程 步骤一 步骤二 步骤三 步骤四 PPP/HDLC接收端框图 * 循环冗余校验码（CRC） 的原理、实现及应用 CRC原理的实现与应用 课题框架 CRC产生的背景 CRC的原理 CRC软件的实现 CRC在HDLC帧中的应用 在数字通信系统中可靠与快速往往是矛盾的。如何合理地解决可靠与速度这一对矛盾呢？ 可靠性 快速性 可靠性 快速性 1.为追求 快速性 波形变窄 2.为追求 可靠性 传送消息 速率变慢 采用差错控制 每个码元 所占时间 缩短 能量减少 可用的 通信系统 CRC的特点 CRC的主要特点 检错能力极强 开销很小 易于实现 ARJ,LHA,ZIP等压缩软件采用的是CRC-32； GIF,TIFF等图像存储格式； 所有链路层或网络接口层协议中，例如HDLC、DDCMP等众多领域。 应用范围广 CRC原理 将待发送的位串看成系数为 0 或 1 的多项式； 收发双方约定一个生成多项式 G(x)（其最高阶和最低阶系数必须为1），发送方用位串及 G(x)进行某种运算得到校验和，并在帧的末尾加上校验和，使带校验和的帧的多项式能被 G(x) 整除; 接收方收到后，用 G(x) 除多项式，若有余数，则传输有错。 CRC 校验和计算法 1.若生成多项式 G(x) 为 r 阶(即r＋1位位串)，原帧为 m 位， 其多项式为 M(x)，则在原帧后面添加 r 个 0，即循环左移r位，帧成为 m+r 位，相应多项式成为 xrM(x); 2.按模2除法用 G(x)对应的位串去除对应于 xr M(x) 的位串, 得余数 R(x)； 3.按模2减法(即模2加)从对应于 xr M(x) 的位串中减去(加上)余数 R(x),结果即传送的带校验和的帧多项式T(x)。 T(x) = xrM(x) + R(x) 发送方 接收方 设 xr M(x) 除以 G(x) 的商和余数分别为 Q(x) 和 R(x)。则有: xrM(x) = G(x) Q(x) + R(x) 即： 接收方收到带CRC校验和的帧多项式T(x) = xr M(x) + R(x)。 由于模2加减相当于异或运算,于是接收方模2除后商Q(x),余数0.得证！ 举一个例子 （1）发送数据110011； （2）生成多项式G(x)= x4 + x3 + 1； （3）将要发送的数据系列左移4位，新的序列为 1100110000； （4）按模2算法，将生成的新序列除以生成多项式序列； （5）将余数多项式比特序列加到新的序列中即得发送端传送序列。 下面 。 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 110011 1001 方案二：提取接收到序列的信息码元，重复发送方的操作xrM(x) ，再除以生成多项式G(x),如果余数R’(x) = R(x),则证明传输正确。 方案一：直接用接收到的序列除以生成多项式G(x),如果余数R’(x) = 0,则证明传输正确。 接收方 校验方案 生成多项式 G(x) 的国际标准 CRC-12 ：x12+x11+x3+x2 +x+1 CRC-32 ：x32+x26+x23+x22+x16+x12 CRC-8 : x8+x2+x+1 CRC-10 : x10+x9+x5+x4+x2+1 CRC-16 ：x16+x15+x2+1 + x11+x10+x8+x7+ x5+ x4+ x2+x+1 CRC-CCITT ：x16+x12+x5+1 CRC软件实现过程 基于MFC的CRC-4的算法 如何进行两列数字序列的除法运算得到余式------校验码R(X) 通过输入任意的信息码元序列，经过CRC-4的校验，在接收端进行检错 1.MFC仿真界面及功能介绍 2.核心步骤算法解释 3.仿真演示 Start 请点击按钮打开软件的实现过程 HDLC是一个第二层协议,它用于来连接点到点的串行设备，它运行在广域网两个不同的地方。每个路由器将会解封装HDLC的数据包对它们进行转发到LAN或者是丢弃。 HDLC完整的帧由标志字段（F）、地址字段（A）、控制字段（C）、信息字段（I）、帧校验序列字段（FCS）等组成。 HDLC协议简介 串行发送 原始数据 并行转换 插0处理 帧标志 CRC计算 1 2 3 4 在开始时C