设8位有效信息为01101110,试写出它的海明校验码。给出过程,说明分组检测方式,并给出指误字及其逻辑表达式。如果接收方收到的有效信息变成01101111,说明如何定位错误并纠正错误
时间: 2024-06-03 20:07:42 浏览: 409
海明校验码的生成过程:
1.将8位有效信息分成4组,每组2位,分别为D1、D2、D3、D4。
2.在校验位位置上插入3个用于校验的比特位P1、P2、P3,使得所有比特位的位置编号都是2的幂次方,即第1、2、4、8位为比特位。
3.根据海明码的生成规则,在P1、P2、P3的位置上分别填入校验比特,使得每个比特位上的1的个数都是偶数个,即:
P1 = D1 + D2 + D3
P2 = D1 + D2 + D4
P3 = D1 + D3 + D4
其中“+”表示模2加法(即异或运算)。
因此,对于给定的8位有效信息01101110,其海明码为:
P1 = 0 + 1 + 1 + 0 = 0 (偶数个1)
P2 = 0 + 1 + 1 + 1 = 1 (奇数个1)
P3 = 0 + 1 + 0 + 1 = 0 (偶数个1)
海明码为:011001010。
分组检测方式是将数据分组,并在每组数据中添加校验位,通过校验位判断数据是否出错。该方法可以检测出单比特差错和部分双比特差错。
对于接收到的有效信息01101111,发现第7位(从右往左数)出现了错误,原来应该是0,但实际上变成了1。根据海明码的检错、纠错原理,可以计算出第7位出错的位置为P2的校验位,因为P2的计算中包含了第7位。因此,可以通过比较接收到的海明码和正确的海明码,发现P2位不同,从而定位到错误的比特位。然后,可以通过修改该比特位的值,纠正错误。
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设8位有效信息b1-b8为01101ll0,试写出它的海明校验码。给出过程,说明分组检测方式,并给出指误字及其逻辑表达式。如果接收方收到的有效信息变成01101111,说明如何定位错误并纠正错误。
根据海明码的原理,我们需要在8位有效信息后面添加3位校验位,使得整个11位编码中每一位都满足奇偶校验。
首先,将8位有效信息填入海明码的校验位位置,得到以下编码:
b1 b2 b3 b4 p1 b5 p2 p3 b6 p4 b7 b8
其中,p1、p2、p3、p4分别为校验位,它们的位置是按照2的幂次方排列的(即1、2、4、8),因此校验位的位置是2的幂次方。
接下来,计算校验位的值。以p1为例,它需要覆盖b1、b3、b5、b7这四个位置,因此计算方式如下:
p1 = b1 ⊕ b3 ⊕ b5 ⊕ b7
其中,符号 ⊕ 表示异或运算。
同样的方式计算p2、p3、p4的值,得到以下编码:
0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0
这就是加上海明码校验位后的编码。
对于分组检测方式,接收方需要按照同样的方式计算校验位,并且比对接收到的校验位和计算得到的校验位是否相同。如果不同,则说明数据出现了错误。
现在假设接收方接收到的编码为01101111。首先,计算校验位的值:
p1 = 0 ⊕ 1 ⊕ 1 ⊕ 1 = 1
p2 = 0 ⊕ 1 ⊕ 1 ⊕ 1 = 1
p3 = 1 ⊕ 0 ⊕ 1 ⊕ 1 = 1
p4 = 0 ⊕ 1 ⊕ 1 ⊕ 1 = 1
可以看出,接收到的编码中p1、p2、p3、p4的值都是1,而计算得到的校验位的值为1010,与接收到的编码不同,因此可以判断出错误发生在校验位上。
通过对p1、p2、p3、p4的值进行异或运算,可以得到错误的位置:
错误位置 = p1 × 1 + p2 × 2 + p3 × 4 + p4 × 8 = 1 × 1 + 1 × 2 + 1 × 4 + 1 × 8 = 15
因此,错误位为第15位(从左往右数)。将这一位取反,即可纠正错误,得到正确编码为:
01101110
设8位的有效信息为11101110,试写出它的海明校验码。给出过程,说明分组检验方式,并给出检错码及其逻辑表达式。如果接收方收到的有效信息变成了11101010,说明如何定位错误并纠正错误。
要设置8位信息11101110的海明校验码,我们需要使用海明码的生成矩阵和校验位算法。通常,我们会选择一个合适的海明距离,例如7位的数据加上1位的校验位,即Hamming(7,1),这能检测到最多1位的错误。
首先,我们将8位数据分成两部分,每部分4位,即0110和1110。然后,对于每一部分,应用以下步骤:
1. 将数据按位复制到一个生成矩阵的一列中。
2. 使用生成矩阵的其他列(除最后一列,即数据本身外)与数据进行异或运算,得到相应的校验位。
对于0110,生成矩阵可能是:
```
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
```
计算校验位的过程为:0110 XOR 0000 XOR 0000 = 0110。因此,这部分的校验位是0110。
对于1110,同样的计算得1110 XOR 0110 XOR 0000 = 1100。所以,这部分的校验位是1100。
合并这两部分,海明校验码是:0110_1100。
如果接收方接收到11101010,与预期的海明码0110_1100比较,发现第二组的最后一位(第5位)有误。因为我们使用的是单比特错误检测,所以可以确定这是唯一的一个错误位。我们只需将第5位更正回原始状态(这里是1),得到11101110。
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