А) Определить значение контрольного бита при передаче сообщения A с использованием битов четности. б) Определить контрольные и информационные биты в сообщении A методом Хемминга. (A=11000100111100)
Хорошо, давайте разберёмся с обоими вопросами по порядку.
а) Определение значения контрольного бита при передаче сообщения A с использованием битов четности:
1. Прежде всего, необходимо выяснить, какие биты в сообщении нужно учитывать при определении контрольного бита. Для использования битов четности, нужно убедиться, что в сообщении имеется нечетное количество битов. В случае, если это так, то контрольный бит будет равен 1, а в противном случае - 0.
Предоставленного нам сообщения A = 11000100111100, содержит 14 битов.
2. Подсчитываем количество единиц в сообщении A. Если это количество нечетное (например, 5), то контрольный бит будет равен 1. Если количество единиц четное (например, 6), то контрольный бит будет равен 0.
В сообщении A имеется 7 единиц. Количество единиц нечетное, и поэтому контрольный бит будет равен 1.
Ответ: Значение контрольного бита при передаче сообщения A с использованием битов четности равно 1.
б) Определение контрольных и информационных битов в сообщении A методом Хемминга:
1. Чтобы определить контрольные биты методом Хемминга, нужно знать количество информационных битов (обозначим его как k). Формула для рассчета контрольных битов: 2^r ≥ k + r + 1, где r - количество контрольных битов.
2. Количество информационных битов k в сообщении A = 14.
3. Найдем r, используя формулу выше.
Для 2^r ≥ 14 + r + 1, мы можем просто пробовать различные значения r и проверять, выполняется ли неравенство. Начнем с r = 1:
Продолжим таким образом, пока не найдем наименьшее значение r, которое удовлетворяет неравенству. В данном случае, r = 4 является наименьшим значением r, которое выполняет неравенство.
4. Таким образом, в данном случае у нас будет 4 контрольных бита в сообщении А с использованием метода Хемминга.
5. Разместим это 4 контрольных бита на позициях, которые являются степенями двойки (1, 2, 4, 8) внутри сообщения А:
A = 1100 0100 1111 1000
Контрольные биты будут находиться на позициях 1, 2, 4 и 8.
6. Контрольный бит на позиции 1 будет отвечать за проверку битов на позициях 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (синий цвет):
1 ⊕ 3 ⊕ 5 ⊕ 7 ⊕ 9 ⊕ 11 ⊕ 13 ⊕ 15 = 1
7. Контрольный бит на позиции 2 будет отвечать за проверку битов на позициях 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (зеленый цвет):
2 ⊕ 3 ⊕ 6 ⊕ 7 ⊕ 10 ⊕ 11 ⊕ 14 ⊕ 15 = 0
8. Контрольный бит на позиции 4 будет отвечать за проверку битов на позициях 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (красный цвет):
4 ⊕ 5 ⊕ 6 ⊕ 7 ⊕ 12 ⊕ 13 ⊕ 14 ⊕ 15 = 0
9. Контрольный бит на позиции 8 будет отвечать за проверку битов на позициях 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (фиолетовый цвет):
8 ⊕ 9 ⊕ 10 ⊕ 11 ⊕ 12 ⊕ 13 ⊕ 14 ⊕ 15 = 1
Полученные значения контрольных бит также записываются в сообщение A на соответствующих позициях:
A = 11000100111100
Ответ: Контрольные биты в сообщении A, найденные методом Хемминга, равны 1001.
Таким образом, контрольные и информационные биты в сообщении A методом Хемминга выглядят следующим образом:
а) Определение значения контрольного бита при передаче сообщения A с использованием битов четности:
1. Прежде всего, необходимо выяснить, какие биты в сообщении нужно учитывать при определении контрольного бита. Для использования битов четности, нужно убедиться, что в сообщении имеется нечетное количество битов. В случае, если это так, то контрольный бит будет равен 1, а в противном случае - 0.
Предоставленного нам сообщения A = 11000100111100, содержит 14 битов.
2. Подсчитываем количество единиц в сообщении A. Если это количество нечетное (например, 5), то контрольный бит будет равен 1. Если количество единиц четное (например, 6), то контрольный бит будет равен 0.
В сообщении A имеется 7 единиц. Количество единиц нечетное, и поэтому контрольный бит будет равен 1.
Ответ: Значение контрольного бита при передаче сообщения A с использованием битов четности равно 1.
б) Определение контрольных и информационных битов в сообщении A методом Хемминга:
1. Чтобы определить контрольные биты методом Хемминга, нужно знать количество информационных битов (обозначим его как k). Формула для рассчета контрольных битов: 2^r ≥ k + r + 1, где r - количество контрольных битов.
2. Количество информационных битов k в сообщении A = 14.
3. Найдем r, используя формулу выше.
Для 2^r ≥ 14 + r + 1, мы можем просто пробовать различные значения r и проверять, выполняется ли неравенство. Начнем с r = 1:
2^1 ≥ 14 + 1 + 1
2 ≥ 16, неравенство не выполняется
Увеличим r на 1:
2^2 ≥ 14 + 2 + 1
4 ≥ 17, неравенство не выполняется
Продолжим таким образом, пока не найдем наименьшее значение r, которое удовлетворяет неравенству. В данном случае, r = 4 является наименьшим значением r, которое выполняет неравенство.
4. Таким образом, в данном случае у нас будет 4 контрольных бита в сообщении А с использованием метода Хемминга.
5. Разместим это 4 контрольных бита на позициях, которые являются степенями двойки (1, 2, 4, 8) внутри сообщения А:
A = 1100 0100 1111 1000
Контрольные биты будут находиться на позициях 1, 2, 4 и 8.
6. Контрольный бит на позиции 1 будет отвечать за проверку битов на позициях 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (синий цвет):
1 ⊕ 3 ⊕ 5 ⊕ 7 ⊕ 9 ⊕ 11 ⊕ 13 ⊕ 15 = 1
7. Контрольный бит на позиции 2 будет отвечать за проверку битов на позициях 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (зеленый цвет):
2 ⊕ 3 ⊕ 6 ⊕ 7 ⊕ 10 ⊕ 11 ⊕ 14 ⊕ 15 = 0
8. Контрольный бит на позиции 4 будет отвечать за проверку битов на позициях 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (красный цвет):
4 ⊕ 5 ⊕ 6 ⊕ 7 ⊕ 12 ⊕ 13 ⊕ 14 ⊕ 15 = 0
9. Контрольный бит на позиции 8 будет отвечать за проверку битов на позициях 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15:
- Применяем AND-функцию ко всем этим битам (фиолетовый цвет):
8 ⊕ 9 ⊕ 10 ⊕ 11 ⊕ 12 ⊕ 13 ⊕ 14 ⊕ 15 = 1
Полученные значения контрольных бит также записываются в сообщение A на соответствующих позициях:
A = 11000100111100
Ответ: Контрольные биты в сообщении A, найденные методом Хемминга, равны 1001.
Таким образом, контрольные и информационные биты в сообщении A методом Хемминга выглядят следующим образом:
Контрольные биты: 1001
Информационные биты: 110001001111