奇偶校驗碼
構造一個(n,n-1)碼,Cn-1 Cn-2…C1C0其中K=n-1個碼元(即Cn-1Cn-2…C1)為信息元,C0為校驗元,信息元和校驗元的關係是:
Cn-1+Cn-2+…+C1+C0=0 (模2加)
或 C0=Cn-1+Cn-2+…+C1
這一關係保證所編出的每個碼字中“1”的個數為偶數,稱為偶校驗碼,如果Cn-1+Cn-2+…+C1+C0=1則為奇校驗碼。
在奇偶校驗碼中,許用碼字為2n-1個,占全部組合的一半,其餘一半為禁用碼字。這種編碼方式也稱一致校驗編碼,上述方程稱為一致校驗方程。
奇偶校驗碼的特點是:簡單,能檢出任意奇數個錯。在信道干擾不太嚴重,碼長不長的情況下,很有用,在計算機及數據傳輸中得到廣泛套用。
水平一致校驗碼
為了進一步提高奇偶校驗碼的檢錯能力,使它具有糾突發錯誤的能力,可將要傳送的序列排成m行的方陣,逐行按奇偶校驗碼的編碼方法加校驗元,但在傳送時按列傳送。這樣編出的碼可以檢出所有長度小於等於m的突發錯誤及其他一些錯誤,如表1所示。
表1 水平一致校驗碼
信息碼元
| 校驗碼元
|
1110011000
| 1
|
1101001101
| 0
|
1000011101
| 1
|
0001000010
| 0
|
1100110001
| 1
|
水平垂直一致校驗碼
水平垂直一致校驗碼是在水平一致校驗碼的基礎之上再逐列進行奇偶校驗,加校驗碼元。如表2所示。
表2 水平垂直一致校驗碼
| 信息碼元
| 校驗碼元
|
| 1110011000
| 1
|
| 1101001101
| 0
|
| 1000011101
| 1
|
| 0001000010
| 0
|
| 1100110001
| 1
|
校驗碼元
| 0110111011
| 1
|
如果加上校驗碼元這一行,總行數有m,那么這種碼可以檢出所有長度小於等於m+1的突發錯誤。由於仍然逐行傳送,水平一致校驗碼可以用水平、垂直兩個方向進行校驗,檢錯能力大大提高,但它無法檢出雙向成偶的錯誤圖樣,包括四個錯誤碼元構成矩形四個頂點的錯誤圖樣,如圖1所示。
圖1 水平垂直一致校驗碼漏檢錯誤樣圖
如果整個碼有m行,n列,可以算出檢不出的雙向成偶的錯誤圖樣總數為:
它占所有可能錯誤圖樣數的比例是很小的(當m、n較大時)。
定比碼(等比碼,等重碼,n中取m碼)
在定比碼中,每個碼字中所含“1”和“0”的比例是恆定的。例如我國的漢字電碼通信中利用的五單位電碼,就是一種五中取三碼。每個碼字的長度為5,共有25=32種組合,利用五中取三編碼時,有種組合,即10個許用碼字。用這10個碼字表示阿拉伯數字。
由於碼字中“1”的個數是恆定的,所以這種碼能檢出除了“1”à“0”和“0”à“1”成對出現的錯誤圖樣外的全部錯誤。