CRC循环冗余校验码课设教案分析.doc

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 《计算机通信 题 目：循环冗余校验码（CRC）的编译码仿真实现 专业班级： 通信工程（1）班 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘 要 CRC即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查（CRC）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。 本次课程设计研究了纠错码及循环冗余校验码的原理， 以及利用MATLAB对其进行了编码和译码仿真，实现了CRC循环冗余校验码的编码及校验，在接收端收到通过校验的码，从而确定传输过程是否出错，得到的结论和理论上是一致的。 关键词：循环冗余校验码；检错码； matlab软件 目录 前言 1 第1章 循环冗余校验码（CRC）的基本原理 2 1.1 循环冗余校验码的基本介绍 2 1.2 循环冗余校验码的几个基本概念 2 1.3 循环冗余校验码的基本原理 3 第2章 MATLAB软件基本介绍 5 2.1 MATLAB的介绍 5 2.2 MATLAB的组成部分 5 2.3 MATLAB的语言特点 5 2.4 MATLAB的优势 6 第3章 循环冗余校验码（CRC）的详细设计 7 3.1 CRC循环冗余校验码的编码模块 7 3.2 CRC循环冗余校验码的译码模块 7 3.3 CRC循环冗余校验码的性能分析 8 3.4 CRC循环冗余校验码的生成器和校验器 8 3.5 CRC循环冗余校验码的程序流程图 9 3.6 运行结果及其分析 10 总结 12 参考文献 13 附录 14 致谢 16 前言 数据通信中的编码可以分为两大类，分别是信源编码和信道编码。在实际应用中，为了提高数据通信的可靠性而采取的编码称为信道编码，也称做抗干扰编码。一般来讲，数据通信要求传输过程中的误码率应该足够低，这样才能真正符合实际应用的具体要求，为了降低数据通信线路传输的误码率，通常有改善数据通信线路传输质量和差错检测控制两种方法。 实现差错检测控制的方法很多，CRC校验码是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。CRC校验码，在早期的通信中运用广泛，因为早期的通信技术不够可靠（不可靠性的来源是通信技术决定的，比如电磁波通信时受雷电等因素的影响），不可靠的通信就会带来“确认信息”的困惑，所以对通信的可靠性检查就需要“校验”，校验是从数据本身进行检查，它依靠某种数学上约定的形式进行检查，校验的结果是可靠或不可靠，如果可靠就对数据进行处理，如果不可靠，就丢弃重发或者进行修复。循环冗余码校验英文名称为Cyclical Redundancy Check，简称CRC。CRC校验码码的作用是：发送方发送的数据发送给了接收方，但是由于在传输过程中信号干扰，可能出现错误的码，造成的结果就是接收方不清楚收到的数据是否就是发送方要发的数据，所以就有了CRC校验码。保证了发送跟接受的数据是否一样，要纠错的话，还需对软件进行设计，毕竟传输的是2进制，如果知道了哪一位出错了，可以把那一位取反，需要对软件进行优化。CRC也是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的。实际应用时，发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置，接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较，若两个CRC值不同，则说明数据通讯出现错误。 本次课程设计主要设计（16，12）校验码的编码与解码，本次课程设计是介绍如何通过matlab软件，采用原理图输入法，分别完成相应的编码和解码；最后，检查编码解码过程是否发生错误，通过课程设计验证CRC校验码的编码译码过程。 第1章 循环冗余校验码（CRC）的基本原理 1.1 循环冗余校验码的基本介绍 CRC码是由两部分组成的，前部分是信息码，就是需要校验的信息，后部分是校验码，如果CRC码共长n个bit，信息码长k个bit，就称为(n,k)码。 CRC 校验的基本思想是利用线性编码理论，在发送端根据要传送的k 位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的监督码（CRC 码）r 位，并附在信息后边，构成一个新的二进制码序列数共 (k