舰船动力控制网络CRC算法分析及程序实现.pdf

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1、第33卷第8期2011年8月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．33，No．8Aug．，2011舰船动力控制网络CRC算法分析及程序实现张晓辉，熊卿，丁玮(武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430064)摘要：通信的目的是把信息及时可靠地传送给对方，而在数字通信系统中可靠与快速往往是一对矛盾。为了提高通信可靠性。通信系统一般都采用了差错控制。本文详细介绍了循环冗余校验CRC(CyclicRedundancyCheek)的差错控制原理、算法分析，并给出了汇编程序和c语言程序实现。关键词：循环冗余校验；通讯；算法；汇编中图分类号：U665．62

2、1文献标识码：A文章编号：1672—7649(2011)08—008l一06DoI：10．3404／j．issn．1672—7649．2011．08．018AnalysisandimplementationofCRCforreal-timeshipboarddynamicalcontrolnetworksZHANGXiao-hui，XIONGQing，DINGWei(WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute，Wuhan430064，China)Abstract：Theultimategoalofcommunicationsyst

3、emistodeliveryinformationtothedestinationinstantlyanddeterminately．Inpracticalsystemstradeoffshouldbemadebetweenreliabilityandinstantaneity．Algorithmsforerrordetectionandcorrectionarewidelyemployedincommunicationsystemsforreliabilityimprovement．InthispapertheCRC(CyclicRedundancyCheck)alg

4、orithmispresentedandanalyzedindetailaswella8itsimplementationinCandassembly．Keywords：cyclicredundancycheck；communication；algorithm；assemblyl概述在舰船动力控制网络中，底层设备采集信号，并把这些数据通过串口向上级设备传送。由于通讯线路较长、电磁环境差，导致通讯过程中误码率较高。同时，随着网络节点及数据量的增多，通讯速率也逐步提高，导致数据受干扰的机率也在增加。由于这些数据是重复发送的，只要通讯网络中的接受方能识别出数据有错误，丢弃错误

5、数据即可，重新等待下次数据。本文详细介绍了一种识别通讯数据错误的方法：循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck，CRC)及其算法实现。在实现的舰船动力控制网络中使用效果良好，达到了预期目的。在数字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、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和速度这一对矛盾，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。差错控制最常用的方法是检错

6、重发方式(ARQ在接收端根据编码规则进行检查，如果发现规则被破坏，则通过反向信道要求发送端重新发送，直到接收端检查无误为止)、前向纠错方式(FEC发送端发送能纠正错误的编码，在接收端根据接收到的码和编码规则，能自动纠正传输中的错误)和混合纠错(HEC结合前向纠错和ARQ的系统，在纠错能力范围内，自动纠正错误，超出纠错范围则要求发送端重新发送)。在传输过程误码率比较低时，用FEC方式比较理想。在传输过程误码率较高时，采用FEC容易出现“乱纠”现象。HEC方式则是ARQ和FEC的结合。在许多数字通信中，广泛收稿日期：2011一06—23作者简介：张晓辉(1975一)，男，高

7、级工程师，主要从事船舶动力及其自动化的研究工作。·82·舰船科学技术第33卷采用ARQ方式，此时的差错控制只需要检错功能。实现检错功能的差错控制方法很多，传统的有：奇偶校验、重复码校验、恒比码校验、行列冗余码校验等，这些方法都是增加数据的冗余量，将校验码和数据一起发送到接受端。接受端对接受到的数据进行相同校验，再将得到的校验码和接受到的校验码比较，如果二者一致则认为传输正确。但这些方法都有各自的缺点，误判的概率比较高。循环冗余校验是由分组线性码的分支而来，其主要应用是二元码组。编码简单且误判概率很低，在通信系统中得到了广泛的应用。下面重点