使用循环冗余校验码作为差错控制编码需要发送方

在通信系统中，数据经常受到各种各样的干扰，而出错是常有的情况。如果出错的话，数据的信号就会产生严重的损害，从而导致数据的意义被丢失，这就使得数据通信变得不可靠。为了保证数据传输能够更加可靠，需要采用差错控制技术，而循环冗余校验码(CRC)就是一种广泛应用于差错控制的编码方式。本文将从多方面分析，说明使用循环冗余校验码作为差错控制编码需要发送方的原因。

一. CRC算法原理及特点

CRC是一种校验码的算法，它通过生成与数据一起传递的简短的校验和来检测数据传输过程中的错误。任何CRC都是通过取生成多项式的输入数据的模运算而生成的，并创建一个比输入数据短的校验和。这样，实现了较强的差错控制作用。

作为差错控制编码，CRC凭借其出色的性能在数字通信中得到了广泛的应用。它所具有以下特点：

1. 可靠性高：CRC算法用生成多项式对传输数据进行处理，可以很好地检测传输中产生的错误，从而保证传输数据的可靠性。

2. 灵活性强：CRC算法可以灵活的采用不同生成多项式进行CRC校验码的生成，适用于不同的通信协议和数据格式。

3. 码长短：使得数据传输前需要增加的校验码长度很短，仅几位或几字节，不会对传输中的有效数据量造成过多的影响。

二. CRC编码的应用领域

CRC编码广泛用于数字通信传输中，例如：

1. 通信协议中的数据通信：包括RS-232、RS-485、IEEE-488、USB、TCP/IP、Ethernet、Bluetooth等标准协议的通信数据。

2. 数据存储设备中的数据传输：如CD-ROM、DVD、硬盘和闪存等存储设备等，以及网络文件传输、浏览器下载文件等数据包传输。

3. 无线通信中的数据传输：如GSM、CDMA、TD-SCDMA、LTE等无线通信系统中的数据传输。

三. 使用CRC编码的好处

1. 可靠性高：CRC算法可以处理不同的错误类型，这使得接收方可以可靠的检测到数据传输是否出错。

2. 轻量级：CRC算法的校验码长度较短，由此产生的开销比较小,从而不会影响整个传输过程的性能。

3. 适用于不同应用：由于CRC算法可以应用不同的生成多项式，因此具有广泛的适用性和可用性。

四. 发送方为什么需要使用CRC编码？

使用CRC编码是为了增加数据传输的可靠性，这对于发送方是非常必要的。

1. 避免出错的发生：对于数据通信而言，出错是难以避免的，但是使用CRC编码可以有效地避免数据传输出错的情况的发生。

2. 提高数据可靠性：采用CRC编码的数据传输具有高可靠性和鲁棒性，这对于保证数据的完整性和安全性是非常必要的。

3. 保护通信数据：通过CRC编码的校验位，发送方可以保护数据免受恶意篡改及网络攻击等，可以有效保护通信数据的安全。