某差错编码的编码集为{10011010,01011100,11110000,00001111},其检错、纠错能力是( )
A.可以检测不超过2位错,检错率100%;可纠正不超过1位错
B.可以检测不超过2位错,检错率100%;可纠正不超过2位错
C.可以检测不超过3位错,检错率100%;可纠正不超过1位错
D.可以检测不超过3位错,检错率100%;可纠正不超过2位错
为了确定该差错编码的检错和纠错能力...
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为了确定该差错编码的检错和纠错能力,我们需要先计算编码集中任意两个码字之间的汉明距离,然后根据汉明距离与检错、纠错能力的关系进行判断。
1. 计算编码集的汉明距离
编码集为:{10011010,01011100,11110000,00001111} 计算任意两个码字之间的汉明距离(不同位的个数):
码字 1 vs 码字 2:10011010 vs 01011100 不同位:第 1、2、6、7 位 → 汉明距离 4
码字 1 vs 码字 3:10011010 vs 11110000 不同位:第 2、3、5、6、7 位 → 汉明距离 5
码字 1 vs 码字 4:10011010 vs 00001111 不同位:第 1、4、6、8 位 → 汉明距离 4
码字 2 vs 码字 3:01011100 vs 11110000 不同位:第 1、3、4、5、6 位 → 汉明距离 5
码字 2 vs 码字 4:01011100 vs 00001111 不同位:第 2、3、4、7、8 位 → 汉明距离 5
码字 3 vs 码字 4:11110000 vs 00001111 不同位:全部 8 位 → 汉明距离 8
最小汉明距离为所有两两距离中的最小值,即 4。
2. 汉明距离与检错、纠错能力的关系
根据编码理论:
检错能力:若最小汉明距离为 \( d_{\text{min}} \),则可检测不超过 \( d_{\text{min}} - 1 \) 位错,且检错率为100%。
此处 \( d_{\text{min}} = 4 \),故可检测不超过 \( 4 - 1 = 3 \) 位错。
纠错能力:若最小汉明距离为 \( d_{\text{min}} \),则可纠正不超过 \( \left\lfloor \frac{d_{\text{min}} - 1}{2} \right\rfloor \) 位错。 此处 \( \left\lfloor \frac{4 - 1}{2} \right\rfloor = \left\lfloor 1.5 \right\rfloor = 1 \),故可纠正不超过 **1** 位错。
3. 选项分析
选项 A:检测不超过 2 位错,纠错不超过 1 位错。 错误。最小汉明距离为 4,检错能力应为 3 位。
选项 B:检测不超过 2 位错,纠错不超过 2 位错。 错误。检错能力和纠错能力均不符合计算结果。
选项 C:检测不超过 3 位错,纠错不超过 1 位错。 正确。符合最小汉明距离为 4 时的理论推导。
选项 D:检测不超过 3 位错,纠错不超过 2 位错。 错误。纠错能力应为 1 位,而非 2 位。
结论
该编码集的最小汉明距离为 4,因此其检错能力为检测不超过 3 位错(检错率 100%),纠错能力为纠正不超过 1 位错。
正确答案:C
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