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1、
计算机网络与通讯
CRC报告
CRC简介
CRC的全称为Cyclic Redundancy Check，中文名称为循环冗余校验。它是一类重要的线性分组码，编码和解码方法简单，检错和纠错能力强，在通信领域广泛地用于实现差错控制。实际上，除数据通信外，CRC在其它很多领域也是大有用武之地的。例如我们读软盘上的文件，以及解压一个ZIP文件时，偶尔会碰到“Bad CRC”错误，由此它在数据存储方面的应用可略见一斑。
差错控制理论是在代数理论基础上建立起来的。
在数据通信系统中可靠与快速往往是一对矛盾。若要求快速,则必然使得每个数据码元所占的时间缩短
2、、波形变窄、能量减少,从而在受到干扰后产生错误的可能性增加,传送信息的可靠性下降。若是要求可靠,则使得传送消息的速率变慢。因此,如何合理地解决可靠性与速度这一对矛盾,是正确设计一个通信系统的关键问题之一。为保证传输过程的正确性,需要对通信过程进行差错控制。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。它的编译码设备比较简单, 用具有反馈的移位寄存器即可实现。它的检纠错能力也较强, 误判概率很低。
CRC算法原理：
CRC 校验码的基本思想是利用线性编码理论, 在发送端根
3、据要传送的k 位信息码, 以一定的规则产生一个校验用的监督码( 即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+ r ) 位, 最后发送出去。在接收端, 则根据信息码和CRC 码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。
例发送数据为M(x),信息校验位为r位，生成多项式为G(x)则生成校验码的过程为：
然后发送端将M(x) .x^r + R(x)发送给接受端，接收端接收到数据以后执行以下除法（例接受端接受到数据位T(x)）：
若 R’(x)即余数等于0，则检验成功，说明传输过程中没有错误。
标准的CRC资料：
信息
4、码可用多项式表示，但在实际传输过程中，M(x)很大，无法用多项式表示。因此难点在于M(x).x^r/G(x);
除法电路: 这个除法中我们只关心余数, 这里采用 CRC-16 生成多项式为x16+x15+x2+1 转化为多项式为Ox8005
g(x)= x16+x15+x2+1
除法电路：
除法电路为一个16位的寄存器，算法流程如下：
(1)置寄存器初值为0.
(2)取出寄存器中的最高位进行记录，设为int temp；
(3)寄存器进行左移运算, 下一个信息位移入, 最高位移出.
(4) 判断第(2) 步中移出的最高位（即第16位）, 如果为1（temp=0x8000；
5、）, 则用寄存器与生成多项式异或的结果对寄存器重新赋值. 否则, 执行(5) .
(5) 信息位为一个byte，名为data，如果还有信息位(包括附加的r个0) , 返回(2) , 否则结束.
整个过程计算一个byte，循环8次；计算完一个byte以后再计算下一个；运算完毕后, 寄存器中存放的就是余数.
Java程序实现
public class CRC16 {
static int a=0x0000;
int crc_16=0x8005;
int temp=0;
public void fileChoose(File
6、 file) throws FileNotFoundException, IOException{
FileInputStream in=new FileInputStream(file);
byte[] byte1=new byte[1024];
while(in.read(byte1)!=-1) {
byte bt[]=byte1;
for(int i=0;i
7、;i++)
div(bt[i]);
}
byte r=0;
div(r);
div(r);
in.close();
}
public void div(byte d){ //从文件里面读一个byte 名称为d
for(int i=0;i<8;i++){
temp=a&0x800
8、0; //取出寄存器第16位，判断寄存器第16位是0还是1
a<<=1; //寄存器里面所有位整体左移1位，最低位空出最低位自动补0
a&=0x0000ffff;
int numIn=d&0x80;
//numIn是data的最高位，data&0x80取出最高位，结果要么为0x80，要么为0x00；
numIn>>=7;//data右移，为了把最后一位放入寄存器
a^=numIn; //将data中选出来的哪一位放入寄存器最后一位
if(temp==0x8000)//判定temp第16位是0还是1，如果是0，寄存器 //与生成多项式异或
a^=crc_16;
data<<=1; //每计算一次，data左移一位，移8次算完
a&=0x0000ffff;//寄存器a选取后16位，只考虑一个int的后16位
}
}
}
CRC16算法及Java实现
