數(shù)據(jù)通信技術(shù)課件-第2章(參考版)
2025-01-02 15:21本頁面
【正文】 ? 2．公共密鑰 在傳統(tǒng)的加密 /解密方法中 ， 加密算法通常是解密算法的反過程 ， 而且加密和解密使用相同的密鑰 。 ? 基本的加密技術(shù) ? 1．傳統(tǒng)密鑰 在傳統(tǒng)密鑰中 ， 有基于字符的和基于比特的加密方法 。 密鑰和算法是密碼體制中兩個最基本的要素 。 ? 3．算法 算法即計算某些量值或?qū)δ硞€反復(fù)出現(xiàn)的數(shù)學問題求解的公式 、 法則或程序 ，它規(guī)定了明文和密文之間的變換方式 。 轉(zhuǎn)化前的信息稱為 明文 ， 轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的信息稱為 密文 。 ? 2．有損壓縮 若解碼后的信息不必和原始信息是完全一樣的 ， 只要非常接近就可以了 ， 則可以使用一種有損壓縮的方法實現(xiàn) 。 ?（ 2）統(tǒng)計壓縮 統(tǒng)計壓縮使用短編碼表示常用的符號 ，使用長編碼表示不常用的符號 。 下面是在無損壓縮中使用的一些技術(shù) 。 ? 數(shù)據(jù)壓縮方法 ? 1．無損壓縮 無損壓縮就是經(jīng)過壓縮編碼后 ， 不能丟失任何信息 。 數(shù)據(jù)壓縮的目的是：能較快地傳輸各種信號 ， 如傳真信號和Modem通信信號等； 在現(xiàn)有的通信干線并行開通更多的多媒體業(yè)務(wù) ， 如各種通信增值業(yè)務(wù)；另外 ，可以緊縮數(shù)據(jù)的存儲容量 ， 如 CDROM，VCD和 DVD等；對于多媒體移動通信系統(tǒng) ，可以降低發(fā)信機的功率 。 ?（ 5） CRC碼的檢錯性能 CRC碼的校驗?zāi)芰軓?， 既能檢測隨機差錯 ， 又能檢測突發(fā)性差錯 ， 其檢錯性能是： ? 能檢測出全部單個錯誤； ? 能檢測出全部隨機的兩位錯誤； ? 能檢測出全部奇數(shù)個錯誤； ? 能檢測出全部長度小于位的突發(fā)性錯誤； ? 能以 的概率檢測出長度為 （ k+1） 位的突發(fā)性錯誤 。 ?（ 3）關(guān)于生成多項式 G(x) ?（ 4） CRC碼生成和校驗的硬件實現(xiàn) 在實際應(yīng)用中 ， CRC碼的生成與校驗過程可用軟件或硬件來實現(xiàn) 。 3 ． CRC 編譯碼過程（ 1 ）多項式除法圖 2 4 1 給出了一個 )()( / xGxT 的多項式 除 法 的 例 子 ， 這 里457910)( xxxxxxT ????? ，134)( ??? xxxG 。 若采用垂直和水平冗余校驗 （ VRC） ， 把數(shù)據(jù)序列合成兩維比特陣列 ， 每次發(fā)送一列 ， 奇偶校驗就很可靠了 。? 2．漢明碼的編碼和糾錯過程 ?（ 1）漢明碼中冗余碼的位置確定 ?（ 2）冗余比特值的計算 圖 239表示一個 ASCII碼字符的漢明碼實現(xiàn)步驟 。 若用 r個監(jiān)督位構(gòu)造監(jiān)督式指示 1位錯誤 ， 錯誤發(fā)生的情況將有種可能位置 。 ? 3．校驗和 校驗和是一種特別簡單的檢錯方法 ，其實質(zhì)也是奇偶校驗法 ， 主要用于數(shù)據(jù)通信的高層協(xié)議對錯誤進行檢測 。 ?（ 3）奇偶校驗的主要特點 奇偶校驗的主要優(yōu)點是簡單 ， 缺點是當收到偶數(shù)個位出錯時 ， 奇偶校驗將無法檢測出來 ， 奇偶校驗只能檢測出部分傳輸差錯 。 ? 奇偶校驗 ? 1．奇偶校驗 ?（ 1）奇偶校驗的概念 奇偶校驗是用于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的最簡單的檢錯方法 ， 它常與垂直和水平冗余校驗一起使用 。 ② 糾錯能力 設(shè)要糾正的錯碼個數(shù)為 ， 則要求最小碼距 d0≥2t + 1。 ⑥ 編碼效率 通常用碼率 表示碼組中信息碼所占的比例 ， 稱為編碼效率 。 信息碼元 k 監(jiān)督碼元 r k r r r k k n = k + r ? ? 分組碼長度 n (a) 分組碼信息序列 (b ) 分組碼 圖 2 3 3 分組碼結(jié)構(gòu)信息碼元 k 監(jiān)督碼元 rk r r rk kn = k + r? ?分組碼長度 n( a ) 分組碼信息序列( b ) 分組碼圖 233 分組碼結(jié)構(gòu) ④ 碼距 兩個碼組對應(yīng)位上數(shù)字不同的位數(shù)稱碼組間的碼距 。分組碼的結(jié)構(gòu)如圖 2 3 3 所示。 （ 2 ）分組碼的有關(guān)概念① 分組碼定義將無冗余度的信息碼分組，為每組信息碼附加若干監(jiān)督碼的編碼，稱為分組碼。 圖231 差錯控制的基本方式 ? 糾錯檢錯編碼的基本原理 ? 1．糾錯和檢錯的基本原理 差錯控制包括檢錯和糾錯 ， 它們能夠有效地檢測出通信過程中產(chǎn)生的差錯 ， 并進行糾正 ， 從而提高通信質(zhì)量 。其內(nèi)層采用 FEC方式 ， 糾正部分差錯；外層采用 ARQ方式 ， 重傳那些雖已檢出但未糾正的差錯 。 ?（ 3）常見的檢錯重發(fā)方式 常見的檢錯重發(fā)方式有三種：等待發(fā)送 （ 空閑重發(fā)請求或停發(fā)等候重發(fā) ） 、 選擇重發(fā) （ 或連續(xù)發(fā)送 ） 和有限連續(xù)發(fā)送（ 限制連續(xù)發(fā)送的幀數(shù) ） 。 ? 當系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤需要重發(fā)時 ， 其通信效率較低 。 ? ARQ方式需要有反饋
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