循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（crc）的編譯碼仿真實(shí)現(xiàn)

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1、*******************實(shí)踐教學(xué)*******************蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2014年秋季學(xué)期《計(jì)算機(jī)通信》課程設(shè)計(jì)題目：循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）的編譯碼仿真實(shí)現(xiàn)專業(yè)班級(jí)：通信工程（1）班姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：成績：摘要CRC即循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CyclicRedundancyCheck）是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。循環(huán)冗余檢查（CRC）是一種數(shù)據(jù)傳輸檢錯(cuò)功能，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式計(jì)算，并將得到的結(jié)果附在幀的后面，接收設(shè)備也執(zhí)行類似的算法，以保證

2、數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。本次課程設(shè)計(jì)研究了糾錯(cuò)碼及循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的原理，以及利用MATLAB對(duì)其進(jìn)行了編碼和譯碼仿真，實(shí)現(xiàn)了CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的編碼及校驗(yàn)，在接收端收到通過校驗(yàn)的碼，從而確定傳輸過程是否出錯(cuò)，得到的結(jié)論和理論上是一致的。關(guān)鍵詞：循環(huán)冗余校驗(yàn)碼；檢錯(cuò)碼；matlab軟件目錄前言1第1章循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）的基本原理21.1循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的基本介紹21.2循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的幾個(gè)基本概念21.3循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的基本原理3第2章MATLAB軟件基本介紹52.1MATLAB的介紹52.2MATLAB的組成部分52.3MA

3、TLAB的語言特點(diǎn)52.4MATLAB的優(yōu)勢(shì)6第3章循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）的詳細(xì)設(shè)計(jì)73.1CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的編碼模塊73.2CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的譯碼模塊73.3CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的性能分析83.4CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的生成器和校驗(yàn)器83.5CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的程序流程圖93.6運(yùn)行結(jié)果及其分析10總結(jié)12參考文獻(xiàn)13附錄14致謝160前言數(shù)據(jù)通信中的編碼可以分為兩大類，分別是信源編碼和信道編碼。在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高數(shù)據(jù)通信的可靠性而采取的編碼稱為信道編碼，也稱做抗干擾編碼。一般來講，數(shù)據(jù)通信要求傳輸過程中的誤碼率應(yīng)該

4、足夠低，這樣才能真正符合實(shí)際應(yīng)用的具體要求，為了降低數(shù)據(jù)通信線路傳輸?shù)恼`碼率，通常有改善數(shù)據(jù)通信線路傳輸質(zhì)量和差錯(cuò)檢測(cè)控制兩種方法。實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)檢測(cè)控制的方法很多，CRC校驗(yàn)碼是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。CRC校驗(yàn)碼，在早期的通信中運(yùn)用廣泛，因?yàn)樵缙诘耐ㄐ偶夹g(shù)不夠可靠（不可靠性的來源是通信技術(shù)決定的，比如電磁波通信時(shí)受雷電等因素的影響），不可靠的通信就會(huì)帶來“確認(rèn)信息”的困惑，所以對(duì)通信的可靠性檢查就需要“校驗(yàn)”，校驗(yàn)是從數(shù)據(jù)本身進(jìn)行檢查，它依靠某種數(shù)學(xué)上約定的形式進(jìn)行檢查，校驗(yàn)

5、的結(jié)果是可靠或不可靠，如果可靠就對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如果不可靠，就丟棄重發(fā)或者進(jìn)行修復(fù)。循環(huán)冗余碼校驗(yàn)英文名稱為CyclicalRedundancyCheck，簡稱CRC。CRC校驗(yàn)碼碼的作用是：發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送給了接收方，但是由于在傳輸過程中信號(hào)干擾，可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的碼，造成的結(jié)果就是接收方不清楚收到的數(shù)據(jù)是否就是發(fā)送方要發(fā)的數(shù)據(jù)，所以就有了CRC校驗(yàn)碼。保證了發(fā)送跟接受的數(shù)據(jù)是否一樣，要糾錯(cuò)的話，還需對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，畢竟傳輸?shù)氖?進(jìn)制，如果知道了哪一位出錯(cuò)了，可以把那一位取反，需要對(duì)軟件進(jìn)行優(yōu)化。CRC也是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一

6、種差錯(cuò)校驗(yàn)碼，其特征是信息字段和校驗(yàn)字段的長度可以任意選定。它是利用除法及余數(shù)的原理來作錯(cuò)誤偵測(cè)的。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，發(fā)送裝置計(jì)算出CRC值并隨數(shù)據(jù)一同發(fā)送給接收裝置，接收裝置對(duì)收到的數(shù)據(jù)重新計(jì)算CRC并與收到的CRC相比較，若兩個(gè)CRC值不同，則說明數(shù)據(jù)通訊出現(xiàn)錯(cuò)誤。本次課程設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)（16，12）校驗(yàn)碼的編碼與解碼，本次課程設(shè)計(jì)是介紹如何通過matlab軟件，采用原理圖輸入法，分別完成相應(yīng)的編碼和解碼；最后，檢查編碼解碼過程是否發(fā)生錯(cuò)誤，通過課程設(shè)計(jì)驗(yàn)證CRC校驗(yàn)碼的編碼譯碼過程。15第1章循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）的基本原理1.1循

7、環(huán)冗余校驗(yàn)碼的基本介紹CRC碼是由兩部分組成的，前部分是信息碼，就是需要校驗(yàn)的信息，后部分是校驗(yàn)碼，如果CRC碼共長n個(gè)bit，信息碼長k個(gè)bit，就稱為(n,k)碼。CRC校驗(yàn)的基本思想是利用線性編碼理論，在發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的監(jiān)督碼（CRC碼）r位，并附在信息后邊，構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共(k+r)位，最后發(fā)送出去。在接收端，則根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定傳送中是否出錯(cuò)。16位的CRC碼產(chǎn)生的規(guī)則是先將要發(fā)送的二進(jìn)制序列數(shù)左移16位后，再除以一個(gè)多項(xiàng)式，最后

8、所得到的余數(shù)既是CRC碼。求CRC碼所采用模2加減運(yùn)算法則，既是不帶進(jìn)位和借位的按位加減，這種加減運(yùn)算實(shí)際上就是邏輯上的異或運(yùn)算，加法和減法等價(jià)，乘法和除法運(yùn)算與普通代數(shù)式的乘除法運(yùn)算是一樣，符合同樣的規(guī)律。接收方將接收到的二進(jìn)制序列