循環(huán)冗余校驗(yàn)碼crc的編譯碼仿真實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-02-14 00:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的應(yīng)用程序。（5）應(yīng)用程序接口：(Applied Function Interface) MATLAB的應(yīng)用程序接口允許用戶使用C或FORTRAN語言編寫程序與MATLAB連接。 MATLAB的語言特點(diǎn)①語言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。MATLAB程序書寫形式自由，利用其豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性?？梢哉f， MATLAB甚至具有一定的智能水平，比如上面的解方程，MATLAB會(huì)根據(jù)矩陣的特性選擇方程的求解方法，所以用戶根本不用懷疑MATLAB的準(zhǔn)確性。②運(yùn)算符豐富。由于MATLAB是用C語言編寫的，MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡(jiǎn)短，具體運(yùn)算符見附表。③MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如for循環(huán)、while循環(huán)、break語句和if語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。④語法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。⑤程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。⑥MATLAB的圖形功能強(qiáng)大。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡(jiǎn)單。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力。⑦M(jìn)ATLAB的缺點(diǎn)是，它和其他高級(jí)程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢。⑧功能強(qiáng)勁的工具箱是MATLAB的另一重大特色。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個(gè)核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又可分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴(kuò)充其符號(hào)計(jì)算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能。功能性工具箱能用于多種學(xué)科。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強(qiáng)的，如control、toolbox、signal processing toolbox、munication toolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進(jìn)行高、精、尖的研究。 MATLAB的優(yōu)勢(shì)（1）友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境（2）簡(jiǎn)單易用的程序語言（3）強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力（4）出色的圖形處理功能（5）應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱（6）實(shí)用的程序接口和發(fā)布平臺(tái)（7）應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面） 第3章 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）的詳細(xì)設(shè)計(jì) CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的編碼模塊循環(huán)冗余校驗(yàn)碼CRC它是利用除法及余數(shù)的原理來作錯(cuò)誤偵測(cè)（Error Detecting）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?！ 「鶕?jù)應(yīng)用環(huán)境與習(xí)慣的不同，CRC又可分為以下幾種標(biāo)準(zhǔn)： ①CRC12碼； ?、贑RC16碼； ?、跜RCCCITT碼； ?、蹸RC132碼?！ RC12碼通常用來傳送6bit字符串?！ RC16及CRCCCITT碼則用是來傳送8bit字符，其中CRC16為美國采用，而CRCCCITT為歐洲國家所采用。CRC132碼大都被采用在一種稱為PointtoPoint的同步傳輸中本設(shè)計(jì)中CRC校驗(yàn)碼的n=16,k=12，則K位要發(fā)送的信息位可對(duì)應(yīng)于一個(gè)(k1)次多項(xiàng)式f(X),r位冗余位則對(duì)應(yīng)于一個(gè)(r1)次多項(xiàng)式R(X)，由r位冗余位組成的n=k+r位碼字則對(duì)應(yīng)于一個(gè)(n1)次多項(xiàng)式T(X)=G(x)*f(X)+R(X)。其編碼過程為：（1）移位將原信息碼（kbit）左移r位（k+r=n)（2）相除運(yùn)用一個(gè)生成多項(xiàng)式G(x)（也可看成二進(jìn)制數(shù)）用模2除上面的式子，得到的余數(shù)就是校驗(yàn)碼。 CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的譯碼模塊譯碼是該編碼能否得到實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵所在。譯碼器往往比編碼較難實(shí)現(xiàn)，對(duì)于糾錯(cuò)能力強(qiáng)的糾錯(cuò)碼更復(fù)雜。根據(jù)不同的糾錯(cuò)或檢錯(cuò)目的，循環(huán)碼譯碼器可分為用于糾錯(cuò)目的和用于檢錯(cuò)目的的循環(huán)碼譯碼器。 用于糾錯(cuò)目的的循環(huán)碼的譯碼算法比較復(fù)雜，而用于檢錯(cuò)目的循環(huán)碼，一般使用ARQ通信方式。檢測(cè)過程也是將接受到的碼組進(jìn)行除法運(yùn)算，如果除盡，則說明傳輸無誤；如果未除盡，則表明傳輸出現(xiàn)差錯(cuò)，要求發(fā)送端重發(fā)。用于這種目的的循環(huán)碼經(jīng)常被稱為循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，即CRC校驗(yàn)碼。CRC校驗(yàn)碼由于編碼電路、檢錯(cuò)電路簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。在通過MODEM傳輸文件的協(xié)議如ZMODEM、XMODEM協(xié)議中均用到了CRC校驗(yàn)技術(shù)。在磁盤、光盤介質(zhì)存儲(chǔ)技術(shù)中也使用該方法。 在譯碼過程中到達(dá)接收方的數(shù)據(jù)單元首先到達(dá)的是數(shù)據(jù)，然后是CRC校驗(yàn)碼。接收方將整個(gè)數(shù)據(jù)串當(dāng)作一個(gè)整體去除以用來產(chǎn)生循環(huán)冗余校驗(yàn)余數(shù)的同一個(gè)除數(shù)。如果數(shù)據(jù)串無差錯(cuò)地到達(dá)接收方，循環(huán)冗余校驗(yàn)器將產(chǎn)生余數(shù)0。因此數(shù)據(jù)單元將通過檢驗(yàn)。如果在傳輸中數(shù)據(jù)單元被改變，除法將產(chǎn)生非零余數(shù)，因此數(shù)據(jù)單元將通不過檢驗(yàn)。 CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的性能分析一般情況下，r位生成多項(xiàng)式產(chǎn)生的CRC碼可檢測(cè)出所有的單個(gè)錯(cuò)誤和隨機(jī)兩位錯(cuò)誤、奇數(shù)個(gè)錯(cuò)和長度小于等于k位的突發(fā)錯(cuò)誤。例如，對(duì)于r=16的情況，就能檢測(cè)出所有突發(fā)長度小于等于16的突發(fā)錯(cuò)以及99．997%的突發(fā)長度為17的突發(fā)錯(cuò)和99．998%的突發(fā)長度大于17的突發(fā)錯(cuò)。所以CRC碼的檢錯(cuò)能力還是很強(qiáng)的。這里，突發(fā)錯(cuò)誤是指幾乎是連續(xù)發(fā)生的一串錯(cuò)，突發(fā)長度就是指從出錯(cuò)的第一位到出錯(cuò)的最后一位的長度(但是，中間并不一定每一位都錯(cuò))。 CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的生成器和校驗(yàn)器CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的生成器和校驗(yàn)器如圖1所示： r bit r+1 bit 余數(shù) r bit CRC校驗(yàn)碼 數(shù)據(jù) 00...0
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