可靠性編碼的作用是為了提高系統(tǒng)的可靠性,格雷(gray)碼和奇偶檢驗碼(parity check code)兩種簡單的可靠性編碼。
1.格雷碼
(1)特點
任意兩個相鄰數(shù)的格雷碼僅有一位不同。這一特點可以減少代碼在形成或按序變化時所產生的錯誤。
(2)格雷碼與二進制數(shù)之間的轉換
典型格雷碼與普通二進制數(shù)之間的轉換規(guī)則如下:
設二進制碼為b=bn-1bn-2…bi+1bi…b1b0,與其對應的格雷碼為g=gn-1gn-2…gi+1gi…g1g0,有:
二進制數(shù)轉換成格雷碼:gn-1=bn-1
gi=bi+1bii=0~n-2
例如,二進制碼10110100對應的格雷碼為11101110,轉換方法如下:
格雷碼轉換成二進制數(shù):bn-1=gn-1
bi=bi+1gii=0~n-2
轉換方法類似。
2.奇偶檢驗碼
奇偶檢驗碼主要用于檢查信息在傳送過程中是否產生錯誤。它由n位信息位加1位檢驗位組成。
(1)編碼規(guī)則
奇偶檢驗碼分為奇檢驗和偶檢驗兩種編碼方式。若采用奇檢驗,則檢驗位的取值應使整個代碼中含“1”的個數(shù)為奇數(shù);若采用偶檢驗,則檢驗位的取值應使整個代碼中含“1”的個數(shù)為偶數(shù)。
(2)檢驗原理
在發(fā)送端對n位信息進行編碼,產生1位檢驗位,形成n+1位代碼發(fā)往接收端;在接收端檢測n+1位代碼中含“1”的個數(shù)是否與約定的編碼規(guī)則相符,若相符則判定為正確,否則判定為錯誤。工作原理如圖1所示。
圖1 奇偶檢驗碼的工作原理
奇偶檢驗碼的優(yōu)點是編碼簡單,相應的編碼電路和檢測電路也簡單。但它存在兩點不足:一是發(fā)現(xiàn)錯誤后不能對錯誤定位,所以在接收端不能對錯誤進行糾正;二是只能發(fā)現(xiàn)單錯,不能發(fā)現(xiàn)雙錯。