循环冗余码的生成和验证.doc

中南大学计算机网络实验报告一、题目编写一个循环冗余码的生成和验证程序，并实现停等式ARQ，编程实现如何生成CRC码，传输，加入噪声， 检错反馈，检测验证，信息重发的过程二、概要设计CRC校验码的编码方法是用待发送的二进制数据t（x）除以生成多项式g（x），将最后的余数作为CRC校验码。其实现步骤如下：设待发送的数据块是m位的二进制多项式t（x），生成多项式为r阶的g（x）。在数据块的末尾添加r个0，数据块的长度增加到m+r位，对应的二进制多项式为 。用生成多项式g（x）去除 ，求得余数为阶数为r-1的二进制多项式y（x）。此二进制多项式y（x）就是t（x）经过生成多项式g（x）编码的CRC校验码。用 以模2的方式减去y（x），得到二进制多项式 。 就是包含了CRC校验码的待发送字符串。 CRC编码实际上是将代发送的m位二进制多项式t（x）转换成了可以被g（x）除尽的m+r位二进制多项式，所以解码时可以用接受到的数据去除g（x），如果余数位零，则表示传输过程没有错误；如果余数不为零，则在传输过程中肯定存在错误。CRC码可以看做是由t（x）和CRC校验码的组合，所以解码时将接收到的二进制数据去掉尾部的r位数据，得到的就是原始数据。三、详细设计 如果生成码是10011编码：/reg 是一个5 bits 的寄存器 把reg 中的值置0. 把原始的数据后添加r 个0. While (数据未处理完) Begin If (reg 首位是 1) reg = reg XOR 0011. 把reg 中的值左移一位，读入一个新的数据并置于register 的0 bit 的位置。 End reg 的后四位就是我们所要求的余数。解码验错：/reg 是一个5 bits 的寄存器 把reg 中的值置0. 把循环冗余码作为原始的数据 While (数据未处理完) Begin If (reg 首位是 1) reg = reg XOR 0011. 把reg 中的值左移一位，读入一个新的数据并置于register 的0 bit 的位置。 If reg里的数据不为0则要求重发Else 把循环冗余码去掉后四位即是原始数据End四、流程图开 始编码方界面循环冗余编码解码方界面解码：是否能除尽传 送显示原始数据结 束是否五、运行结果六、心得体会通过此次编程，我更加了解了循环冗余码，循环冗余校验码又称为多项式码，是一种线性分组码，广泛应用在计算机网络和数据通信中。CRC码是由两部分组成，前部分是信息码，就是需要校验的信息，后部分是校验码，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，则要进行重发。CRC 校验由于实现简单，检错能力强，被广泛使用在各种数据校验应用中。占用系统资源少，用软硬件均能实现，是进行数据传输差错检测地一种很好的手段。此次编程，让我更加熟练的使用JAVA，并且让我知道了如何用JAVA来实现模2除法。此次编程，收获颇丰。七、源程序清单import java.util.Random;import java.awt.Event.*;import java.awt.event.ActionEvent;import java.awt.event.ActionListener;import java.awt.event.WindowAdapter;import java.awt.event.WindowEvent;import java.awt.event.WindowListener;import java.awt.*;import javax.swing.*;public class t extends JFrame implements ActionListener String str1,ss;int fla=0;Panel p1=new Panel();Panel p2=new Panel();JLabel lab1=new JLabel(输入);JTextField t1=new JTextField(20);JButton bt1=new JButton(确定);JButton bt2=new JButton(发送);JButton bt3=new JButton(重输);JTextArea t2=new JTextArea();JTextArea t3=new JTextArea();JScrollPane sp=new JScrollPane(t2,JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS,JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_NEVER);JScrollPane sp1=new JScrollPane(t3,JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS,JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_NEVER);public t() super(编码);p1.setLayout(new FlowLayout();p1.add(lab1);p1.add(t1);add(p1,North); add(sp); p2.setLayout(new GridLayout(1,3); p2.add(bt1); p2.add(bt2); p2.add(bt3); add(p2,South); bt1.addActionListener(ActionListener) this); bt2.addActionListener(ActionListener) this); bt3.addActionListener(ActionListener) this); setSize(350,350); setVisible(true);addWindowListener(new windowclose(); void tt2 () JFrame frame=new JFrame(解码); setLayout(new GridLayout(0,1); frame.add(sp1); frame.setSize(350,350); frame.setVisible(true);addWindowListener(new windowclose(); public class windowclose extends WindowAdapter public void windowClosing(WindowEvent e) System.exit(0); public void actionPerformed(ActionEvent e)if(e.getActionCommand().equals(确定)t1.setEditable(false);if(e.getActionCommand().equals(发送)if(fla=0)tt2();str1=t1.getText();send();if(e.getActionCommand().equals(重输)t1.setText();t2.setText();ss=;t1.setEditable(true);t3.setText();fla+;private void send() / 数据处理 求余 发送int dat;int reg = 1, 0, 0, 1, 1 ; / 生成多项式int res = 0, 0, 0, 0, 0 ; / 存放校验和int len1 = str1.length();char a1 = str1.toCharArray();t2.append(生成多项式是:);t3.append(生成多项式是:);for(int i=0;ireg.length;i+)t2.append( +regi);t3.append( +regi);t2.append(n);t3.append(n);for (int i = 0; i len1; i+) String str = Integer.toBinaryString(a1i);int len = str.length();String s1 = , s2;dat = new intlen + 4;for (int n = 0; n len + 4; n+) datn = 0;char a2 = str.toCharArray();for (int n = 0; n len; n+) String s = String.valueOf(a2n);datn = Integer.parseInt(s);for (int k = 0; k 5; k+) resk = datk;for (int k = 0; k len; k+) int j = 0;if (resj = 1) for (j = 0; j 4; j+) resj = resj + 1 regj + 1; else for (j = 0; j 4; j+) resj = resj + 1;if (k len - 1) res4 = datk + 5;for (int k = 0; k 4; k+) s2 = String.valueOf(resk);s1 = s1.concat(s2); t2.append(正在发送 + + a1i + : + str + s1 + n); int f = receive(str + s1);/ 接收方处理if (f = 1) t2.append( 发送成功! + n); else t2.append( 发送失败,重发 + n);i=i-1;private int receive(String str) / 接收后校验 返回信息int flag, fg;int dat;int reg = 1, 0, 0, 1, 1 ; / 生成多项式int res = 0, 0, 0, 0, 0 ; / 存放校验和int len = str.length();dat = new intlen;char a3 = str.toCharArray();for (int n = 0; n len; n+) String s = String.valueOf(a3n);datn = Integer.parseInt(s);Random random = new Random(); / 产生随机错误if (random.nextInt(9999) % 20 = 0) int i = random.nextInt(len - 1);if (dati = 1)dati = 0;elsedati = 1;for (int k = 0; k 5; k+) resk = datk;for (int k = 0; k len - 4; k+) / 校验int j = 0;if (resj = 1) for (j = 0; j 4; j+) resj = resj + 1 regj + 1; else for (j = 0; j 4; j+) resj = resj + 1;if (k len - 5) res4 = datk + 5;for (fg = 0; fg 4; fg+) if (resfg != 0)break;if (fg = 4) / 接收成功则在接受窗口显示t3.append(接收到: + str + n);flag = 1;String ch = str.substring(0, len - 4);Integer aa = Integer.valueOf(ch, 2);byte b = new byte1;b0 = (byte) aa.byteValue();String s1 = new String(b);ss = ss + s1;t3.append( + s1 + 接收成功! + n); else