Шта је грешка?
Пренети подаци могу бити оштећени током комуникације. Вероватно ће на то утицати спољна бука или други физички кварови. У таквој ситуацији улазни подаци не могу бити исти као излазни подаци. Ова неусклађеност је позната као „Грешка“.
Грешке у подацима могу довести до губитка важних или сигурних података. Већина преноса података у дигиталним системима биће у облику „преноса битова“. Чак и мала промена може утицати на перформансе читавог система. У низу података, ако се 1 промени у 0 или 0 промени у 1, то се назива „Бит еррор“.
У овом упутству за Хаммингов код научићете:
- Шта је грешка?
- Врсте грешака
- Шта је откривање и исправљање грешака?
- Шта је Хаммингов код?
- Историја Хаминговог кода
- Примена Хемминг кода:
- Предности Хаминговог кода
- Недостаци Хаминговог кода
- Процес кодирања поруке помоћу Хамминг кода
- Процес дешифровања поруке у Хамминговом коду
Врсте грешака
Углавном постоје три врсте битних грешака које се јављају у преносу података од пошиљаоца до примаоца.
- Појединачне грешке
- Вишеструке грешке бита
- Рафалне грешке
Погрешке једног бита
Промена извршена у једном биту у читавом низу података позната је под називом „Погрешка једног бита“. Међутим, појава једнобитне грешке није толико честа. Штавише, ова грешка се јавља само у паралелном комуникационом систему јер се подаци преносе у битовима у једној линији. Стога је више шанси да појединачна линија може бити бучна.
Вишеструке битне грешке
У секвенци података, ако дође до промене у два или више битова низа података предајника до пријемника, то је познато као „Вишеструке грешке бита“.
Ова врста грешке се углавном јавља и у серијским и у паралелним мрежама за пренос података.
Рафалне грешке
Промена скупа битова у низу података позната је под називом „Рафална грешка“. Ова врста грешке података израчунава се од промене првог бита до промене последњег бита.
Шта је откривање и исправљање грешака?
У дигиталном комуникационом систему грешка ће се преносити из једног комуникационог система у други. Ако ове грешке не буду откривене и исправљене, подаци ће се изгубити. За ефикасну комуникацију, системски подаци треба да се преносе са великом тачношћу. То ће се урадити тако што ће се прво идентификовати грешке и исправити.
Откривање грешака је метода откривања грешака присутних у подацима који се преносе са предајника на пријемник у систему за пренос података.
Овде можете да користите редундантне кодове да бисте пронашли ове грешке додавањем података када се преносе из извора. Ови кодови се називају „Грешка у откривању кодова“.
Три врсте кодова за откривање грешака су:
- Провера паритета
- Провера цикличног вишка (ЦРЦ)
- Лонгитудинал Редунданци Цхецк (ЛРЦ)
Провера паритета:
- Такође је познат и као провера паритета.
- Има исплатив механизам за откривање грешака.
- У овој техници, сувишни бит је познат као бит парности. Додаје се за сваку јединицу података. Укупан број 1 у јединици треба да постане паран, што је познато као бит парности.
Лонгитудинал Редунданци Цхецк
У овој техници откривања грешака, блок битова је организован у табеларном формату. ЛРЦ метода вам помаже да израчунате бит парности за сваку колону. Скуп овог паритета се такође шаље заједно са оригиналним подацима. Блок паритета помаже вам да проверите сувишност.
Провера цикличног вишка
Провера цикличног вишка је секвенца вишка која се мора додати на крај јединице. Због тога би резултујућа јединица података требало да постане дељива са другим, унапред одређеним бинарним бројем.
На одредишту, долазне податке треба поделити са истим бројем. У случају да нема остатка, тада се претпоставља да је јединица података тачна и прихваћена. У супротном, то указује на то да је јединица података оштећена у преносу и због тога мора бити одбачена.
Шта је Хаммингов код?
Хаммингов код је линијски код који је користан за откривање грешака до две тренутне битне грешке. Способан је за једнобитне грешке.
У Хамминг коду, извор кодира поруку додавањем сувишних битова у поруку. Ови сувишни битови се углавном убацују и генеришу на одређеним позицијама у поруци како би се постигао поступак откривања и исправљања грешака.
Историја Хаминговог кода
- Хаммингов код је техника коју РВХамминг гради за откривање грешака.
- Хамингов код треба применити на јединице података било које дужине и користи везу између података и битова вишка.
- Радио је на проблему методе исправљања грешака и развио све моћнији низ алгоритама који се називају Хаммингов код.
- 1950. објавио је Хамингов код, који се данас широко користи у апликацијама попут ЕЦЦ меморије.
Примена Хамминг кода
Ево неколико уобичајених примена коришћења Хемминг кода:
- Сателити
- Меморија рачунара
- Модеми
- ПласмаЦАМ
- Отворени конектори
- Заштитна жица
- Уграђени процесор
Предности Хаминговог кода
- Метода Хамминг-овог кода је ефикасна у мрежама где су токови података дати за једнобитне грешке.
- Хаммингов код не само да открива грешку у биту, већ вам помаже да увучете бит који садржи грешку тако да се може исправити.
- Једноставност употребе хамминг кодова чини их најбоље погодним за употребу у рачунарској меморији и исправку једне грешке.
Недостаци Хаминговог кода
- Једнобитни код за откривање и исправљање грешака. Међутим, ако је грешка основа вишеструких битова, исход може резултирати другим битом који би требао бити тачан да би се променио. То може довести до додатних грешака у подацима.
- Хамминг алгоритам кода може решити само појединачне проблеме.
Процес кодирања поруке помоћу Хамминг кода
Процес који пошиљалац користи за кодирање поруке укључује следећа три корака:
- Израчунавање укупног броја сувишних битова.
- Провера положаја сувишних битова.
- На крају, израчунавање вредности ових сувишних битова.
Када су горњи сувишни битови уграђени у поруку, она се шаље кориснику.
Корак 1) Израчун укупног броја сувишних битова.
Претпоставимо да порука садржи:
- н - број битова података
- п - број сувишних битова који су му додати тако да нп може да укаже на најмање (н + п + 1) различита стања.
Овде, (н + п) приказује место грешке у сваком од (н + п) битова, а једно додатно стање указује да нема грешке. Како п битови могу означавати 2 п стања, 2 п мора бити најмање једнако (н + п + 1).
Корак 2) Постављање сувишних битова у њихов исправан положај.
П вишак битова треба поставити на положаје битова са потенцијалом од 2. На пример, 1, 2, 4, 8, 16 итд. Они се називају п 1 (на положају 1), п 2 (на положају 2) , стр 3 (на положају 4) итд.
Корак 3) Израчун вредности сувишног бита.
Сувишни битови би требали бити паритетни битови, што значи да је број 1 с паран или непаран.
Две врсте паритета су -
- Укупан број битова у поруци направљен је чак и назива се парни паритет.
- Укупан број битова у поруци је непаран и назива се непарним паритетом.
Овде се сав сувишни бит, п1, мора израчунати као паритет. Требало би да покрије све позиције бита чији бинарни приказ треба да садржи 1 на 1. позицији, искључујући позицију п1.
П1 је бит парности за све битове података на позицијама чији бинарни приказ укључује 1 у мање важној позицији не укључујући 1 Лике (3, 5, 7, 9,
… )П2 је бит парности за све битове података на позицијама чији бинарни приказ укључује 1 на положају 2 здесна, не укључујући 2 Лике (3, 6, 7, 10, 11,
…)П3 је бит парности за сваки бит на позицијама чији бинарни приказ укључује 1 на положају 3 здесна, а не укључује 4 Лике (5-7, 12-15,
…)Процес дешифровања поруке у Хамминговом коду
Пријемник добија долазне поруке које захтевају поновни прорачун да би пронашао и исправио грешке.
Процес прерачуна извршен у следећим корацима:
- Бројање броја сувишних битова.
- Исправно позиционирање свих сувишних битова.
- Провера паритета
Корак 1) Бројање броја сувишних битова
За кодирање можете користити исту формулу, број сувишних битова
2 п ≥ н + п + 1
Овде је број битова података и п број сувишних битова.
Корак 2) Исправно постављање свих сувишних битова
Овде је п сувишни бит који се налази на положајима битова снаге 2, На пример, 1, 2, 4, 8 итд.
Корак 3) Провера паритета
Битови паритета морају се израчунати на основу битова података и сувишних битова.
п1 = паритет (1, 3, 5, 7, 9, 11
…)п2 = паритет (2, 3, 6, 7, 10, 11
…)п3 = паритет (4-7, 12-15, 20-23
…)Резиме
- Пренети подаци могу бити оштећени током комуникације
- Три врсте грешака бита су 1) грешке једног бита 2) грешке више битова 3) грешке бурст бита
- Промена направљена у једном биту у целој секвенци података позната је као „Грешка једног бита“.
- У секвенци података, ако дође до промене у два или више битова низа података предајника до пријемника, то је познато као „Вишеструке грешке бита“.
- Промена скупа битова у низу података позната је под називом „Рафална грешка“.
- Откривање грешака је метода откривања грешака присутних у подацима који се преносе са предајника на пријемник у систему за пренос података
- Три врсте кодова за откривање грешака су 1) Провера паритета 2) Провера цикличког вишка (ЦРЦ) 3) Провера уздужног вишка (ЛРЦ)
- Хаммингов код је линијски код који је користан за откривање грешака до две тренутне битне грешке. Способан је за једнобитне грешке.
- Хаммингов код је техника коју РВХамминг гради за откривање грешака.
- Уобичајене примене коришћења Хемминг кода су Сателитска рачунарска меморија, модеми, уграђени процесор итд.
- Највећа корист методе хамминг кода је ефикасна на мрежама у којима су токови података дати за једнобитне грешке.
- Највећи недостатак методе хамминг кода је што може да реши само појединачне проблеме.
- Процес шифровања и декодирања поруке можемо извршити уз помоћ хамминг кода.