引言
随着通信技术的进步和计算机网络的高速发展 和普及，计算机监控系统已经广泛应用到各个高科 技领域，包括航天、水利、电力系统的监控、高速 公路的监控和收费系统、机械制造、冶金、矿业、轻 工以及军事等等。计算机监测控制系统形成了以监 测控制计算机为主体，加上检测装置、执行机构与 被监测控制的对象(生产过程)共同构成的整体。
现代计算机监测控制系统的实现，需要监测系 统的各个对象之间进行不间断的通信，而在通信技 术中通信内容即二进制数据经过传送、存取等各个 环节，不可避免的会发生误码(1变成0或0变成1)， 解决此类问题的传统方法就是在原始数据(数码位) 基础上增加几位校验(冗余)位，也就是增加差错 控制编码。利用差错控制编码。进行差错控制的方 法有两个：自动清求重发ARQ和前向纠错FEC。其 中FEC不仅能发现差错，而且能确定二进制码元发 生的位置从而纠正他。ARQ方式只使用检错码， FEC方式必须使用纠错码⋯。
1计算机实时监测控制中的检错纠错 问题 计算机监测控制系统尤其是实时监测系统中很
多应用具有如下特征：
1)应用自身不能够支持自动请求重发ARQ，比 如实时监测，因为数据需要不间断的连续采集，传 送，再采集，再传送，不会给通信流出ARQ的机会。
2)采集端的设备不支持存储，在一些简单应用 中，因为设备价格等因素，只能使采集数据传输一次。
3)采用单向信道或者采用类似UDP协议的面 向无连接的服务等。
4)由于监控系统，一般都是时间的函数，所以 得到的数据都具有某种程度上的时间连续性。
在类似的监控系统中，如果需要准确的数据， 而又无法保证纠错码能够满足足够的位数要求的情 况下，需要新的方法进行数据的确认，CRC校验结 合线性插值纠错技术就是对数据有效性进行确认的 研究。
2  CRC校验和线，陛插值实现方法分析
循环冗余码校验CRC，即Cyclic     Redundancy Check循环冗余校验，是一种数字通信中的信道编 码技术。CRC校验的基本思想是利用线性编码理 论，在发送端根据要传送的k位二进制码序列，以 一定的规则产生一个校验用的监督码(既CRC码) rE，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。
CRC校验采用多项式编码方法，被处理的数据 块可以看作是一个n阶的二进制多项式。这里，假定 待发送的二进制数据段为g(x)，生成多项式为m(x)， 得到的CRC校验码为c(x)。CRC校验码的编码方法 是用待发送的二进制数据g(x)除以生成多项式re(x)， 将最后的余数作为CRC校验码。CRC算法已经有成 熟和比较经典的现成代码可供我们利用。CRC计算 可以靠专用的硬件来实现。
一般情况下，r位生成多项式产生的CRC码可 检测出所有的双错、奇数位错和突发长度小于等于 r的突发错以及(1—2俐’)的突发长度为r+l的突发 错和(1-24)的突发长度大于r+l的突发错。例如， 对r=16的情况，就能检测出所有突发长度小于等于
16的突发错以及99．997％的突发长度为17的突发错 和99．998％的突发长度大于17的突发错。所以CRC 码的检错能力还是很强的。这里，突发错误是指几 乎是连续发生的一串错，突发长度就是指从出错的 第一位到出错的最后一位的长度(但是，中间并不一 定每一位都错)口1。
线性插值技术，在生产实践和科学研究所遇到 的大量函数中，应用的非常广泛，函数关系y=f(x) 在某个区间[a’b】上是客观存在的，但是却不知道具 体的解析表达式，只能通过观察、测量或实验得到 函数在区间[a，b]上一些离散点上的函数值，希望通 过这些方法得到的值，构造一个既能反映函数的特 性又便于计算的简单函数，近似代替原来的函数。 插值法就是寻求近似函数的方法之一，是利用附近 的数据，得到当前位置上数据的近似值的方法，假
设我们已知坐标(xo，yo)与(x1，Y1)，要得到Ixo，xl】区 间内某一位置x在直线上的值131。如下图1所示。

J   L
很容易得到关于三点的关系为【4】：

Y—Yo—X—Xo
百i—ii                       (1)
显然，如果图一中直线的斜率我们定义为a就 有如下关系
旦盟=三鱼=口≥y=(1一a)y。+缈1
yl—yo    x1一xo
jy=Yo+a(yl—Yo)
(2) 检错能力CRC无疑很出色，可是当发现错误的 时候，不能纠错，又不能重传，就没有能力处理错 误。而插值技术可以无限接近的去估测连续取值的 中间结果，可是不能确定使用的源值是不是正确，
把二者结合起来，恰恰补充了各自的不足。
3    CRC校验结合线性插值纠错技术
显然，CRC校验关注了当前数据本身，而线性 插值关注了当前数据和其前后数据之间的关系，当 然为了简单起见，我们定义了这种关系是线性关系。 CRC校验结合线性插值纠错技术就是综合数据本身 和其前后数据的关系而最终确定有效数据的一种方 法。
CRC校验结合线性插值纠错技术的步骤如下：
1)设待发送的数据是m位的二进制多项式 g(x)，生成多项式为r阶的m(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G(x)。
2)用生成多项式m(x)去除G(x)，求得余数为 阶数是r-1的二进制多项式c(x)。此二进制多项式 c(x)就是g(x)经过生成多项式m(x)编码的CRC校验 码。即
百x"-kg(x)蜊卅器
图1线性插值示意图
／／。

3)用模2的方式减去c(x)，得到的二进制多项 式就是包含了CRC校验码的待发送字符串。校验码 的具体生成过程为：将g(x)左移R位，则可表示成 g(x)术2。，这样g(x)的右边就会空出R位，这就是校 验码的位置。通过g(x)牢28除以生成多项式G(x)得到 的余数就是校验码。
4)进行校验，可能产生两个结果，当接收到得 数据快没有错码时，接收数据T(x)必定能被m(x)整

第31卷第g期2009-og     11931

万方数据
 
除，则下式(4)中r(x)等于0，跳转到步骤8(责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）