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海明码是一种具有纠错功能的校验码。本文简单地介绍海明码的计算方法。
海明码的目的是能够纠正一位误码。假设信息码共有 n 位,海明码共有 h 位, 那么总共的码长为 n + h 位。为能检测出 n + h 位编码中其中一位的错误, 海明码必须能够表示至少 n + h + 1 种状态,其中 n + h 种表示 n + h 位 编码中有一位错误,另外还需要一种来表示整个编码正确无误。则海明码的长度 需要满足下列关系:
2 h >= n + h + 1
于是根据这个式子我们可以得出以下的关系表:
| h | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| n | 1 | 2~4 | 5~11 | 12~26 | 27~57 | 58~120 | 121~247 |
以 4 位信息位为例,由上表可以看出需要的海明码长度为 3。
设信息位为 x4x3x2x1,添加的 3 位海明码为 a3a2a1, 信息码和海明码组合之后得到的码为 H7H6H5H4H3H2H1。
| 错误 | 无 | H1 | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | H7 | |
| C1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | C1 = H1 + H3 + H5 + H7 = 0 |
| C2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | C2 = H2 + H3 + H6 + H7 = 0 |
| C3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | C3 = H4 + H5 + H6 + H7 = 0 |
如上表,在H1~H7中添加的 3 位海明码使得 C1~C3 的值为零。 其中C1~C3为校验和。这样当 Hn 传输出错时, 有 (C3C2C1)2 = n。
令 H1 = a1, H2 = a2, H4 = a3,
则得出
H7H6H5H4H3H2H1 = x4x3x2a3x1a2a1
将上面的关系代入C1~C3的计算公式,得到
C1 = H1 + H3 + H5 + H7 = a1 + x1 + x2 + x4 = 0
C2 = H2 + H3 + H6 + H7 = a2 + x1 + x3 + x4 = 0
C3 = H4 + H5 + H6 + H7 = a3 + x2 + x3 + x4 = 0
即
a1 + x1 + x2 + x4 = 0
a2 + x1 + x3 + x4 = 0
a3 + x2 + x3 + x4 = 0
即
a3 = x4 + x3 + x2
a2 = x4 + x3 + x1
a1 = x4 + x2 + x1
2008-01-16 01:05
将你提问的地方写得更详细了一些,能看明白了吗?
2008-03-03 23:44
今晚一定要i把这个家伙搞懂。。。。
2008-03-06 16:30
a3 = x4 + x3 + x2
a2 = x4 + x3 + x1
a1 = x4 + x2 + x1
这个怎么出来的呢
2008-03-06 16:52
是呀,就是这个a3 = x4 + x3 + x2
a2 = x4 + x3 + x1
a1 = x4 + x2 + x1
是怎么出来的呢,???
不明白,请说明一下好吗
谢了!!
2008-03-06 16:56
a1=x4+x2+x1(注:3=1+2,5=1+4,7=1+2+4)
a2=x4+x3+x1(3=2+1,6=2+4,7=2+1+4)
a3=x4+x3+x2(5=4+1,6=4+2,7=4+1+2)
2008-03-06 16:58
令 H1 = a1, H2 = a2, H4 = a3,
则得出
H7H6H5H4H3H2H1 = x4×3x2a3×1a2a1
为什么要这样,有什么用意吗,
为什么是H4=a3呢,而不是H3=a3呢
我不懂??
解释解释好吗?
2008-03-06 22:20
第一个问题:
a3 = x4 + x3 + x2如何得来的?
因为已知 a3 + x4 + x3 + x2 = 0,那么移项(将a3移到右边)就可以得到了吧。
记住这里的 + 不是加法,而是二进制的异或。
第二个问题:
为何选择H1、H2、H4作为校验码而不是H1H2H3?
这是因为校验码必须使C3C2C1都为0,而根据公式
C1 = H1 + H3 + H5 + H7 = 0
C2 = H2 + H3 + H6 + H7 = 0
C3 = H4 + H5 + H6 + H7 = 0
要想使得对任何x4×3x2×1都能求出唯一的a3a2a1,
那么只能选择H4H2H1.
假设选择H3=a3,那么H3是等于H7+H5+H1,还是H7+H6+H2呢?
所以只能选择在三个式子中各出现一次的H4H2H1。
2008-03-12 09:37
仔细读读下面的文字也许你就明白了:呵呵
海明码(Hamming Code )编码的关键是使用多余的奇偶校验位来识别一位错误。
码字(Code Word) 按如下方法构建:
1、把所有2的幂次方的数据位标记为奇偶校验位(编号为1, 2, 4, 8, 16, 32, 64等的位置)
2、其他数据位用于待编码数据. (编号为3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17等的位置)
3、每个奇偶校验位的值代表了代码字中部分数据位的奇偶性,其所在位置决定了要校验和跳过的比特位顺序。
位置1:校验1位,跳过1位,校验1位,跳过1位(1,3,5,7,9,11,13,15,…)
位置2:校验2位,跳过2位,校验2位,跳过2位 (2,3,6,7,10,11,14,15,…)
位置4:校验4位,跳过4位,校验4位,跳过4位 (4,5,6,7,12,13,14,15,20,21,22,23,…)
位置8:校验8位,跳过8位,校验8位,跳过8位(8-15,24-31,40-47,…)
…
如果全部校验的位置中有奇数个1,把该奇偶校验位置为1;如果全部校验的位置中有偶数个1,把该奇偶校验位置为0.
举例说明:
一个字节的数据:10011010
构造数据字(Data Word),对应的校验位留空_ _ 1 _ 0 0 1 _ 1 0 1 0
计算每个校验位的奇偶性 ( ?代表要设置的比特位):
位置1检查1,3,5,7,9,11:
? _ 1 _ 0 0 1 _ 1 0 1 0. 偶数个1,因此位置1设为0,即: 0 _ 1 _ 0 0 1 _ 1 0 1 0
位置2检查2,3,6,7,10,11:
0 ? 1 _ 0 0 1 _ 1 0 1 0. 奇数个1,因此位置2设为1,即: 0 1 1 _ 0 0 1 _ 1 0 1 0
位置4检查4,5,6,7,12:
0 1 1 ? 0 0 1 _ 1 0 1 0. 奇数个1,因此位置4设为1,即: 0 1 1 1 0 0 1 _ 1 0 1 0
位置8检查8,9,10,11,12:
0 1 1 1 0 0 1 ? 1 0 1 0. 偶数个1,因此位置8设为0,即: 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0
因此码字为: 011100101010.
查找并纠错一位错误
上例中构建了一个码字 011100101010,假定实际接收到的数据是011100101110. 则接收方可以计算出哪一位出错并对其进行更正。方法就是验证每一个校验位。记下所有出错的校验位,可以发现校验位2和8的数据不正确. 错误校验位 2 + 8 = 10, 则位置10的数据出错。一般说来,对所有校验位进行检查, 将所有出错的校验位置相加, 得到的就是错误信息所在的位置
2008-03-12 21:22
飘过… ms 是 RAID 2.

2008-01-15 22:13
H7H6H5H4H3H2H1 = x4×3x2a3×1a2a1 这个我看书看懂了 就是海明码在信息码中的位置 但是
a3 = x4 + x3 + x2
a2 = x4 + x3 + x1
a1 = x4 + x2 + x1
这个怎么出来的呢 望指教