Konsep Dasar Sistem Pengkodean

Edy Susanto : Analisis Kinerja Kode BCH, 2010. gemerisik tanpa mengurangi kejelasannya. Bagaimanapun juga, derau impuls juga merupakan sumber utama terjadinya error dalam komunikasi data digital. Gangguan ini kadang-kadang cukup memadai untuk mengubah 1 menjadi 0 atau 0 menjadi 1.

2.3 Konsep Dasar Sistem Pengkodean

Pada proses transmisi data digital melalui suatu saluran komunikasi fisik dalam sebuah sistem komunikasi dan penyimpanan data pada media penyimpanan dalam sebuah sistem komputer, data digital ditransfer dari suatu sumber informasi ke suatu tujuan. Karena saluran komunikasi atau media pemyimpanan dapat mengalami berbagai macam jenis gangguan, distorsi dan interferensi, output dari saluran komunikasi atau media penyimpanan dapat berbeda dari input. Hal ini disebabkan oleh kesalahan error yang dapat menghalangi atau mengganggu proses transmisi. Oleh karena itu, kebutuhan akan pengontrolan kesalahan error control semakin besar dalam saluran komunikasi dan media penyimpanan. Kode dan algoritma pengkodean yang bagus tersedia untuk memenuhi kebutuhan ini. Kemajuan pesat dari teknologi integrated circuit chip memungkinkan proses perancangan dan implementasi dari pasangan encoder- decoder yang menggunakan algoritma pengkodean ini. Teori dan praktek dari kode pengontrolan kesalahan error-control coding berhubungan erat dengan pengamanan dari informasi digital terhadap kesalahan yang muncul pada saat transmisi atau penyimpanan data. Perhatian utama dari designer adalah proses pengontrolan kesalahan sehingga dapat dilakukan reproduksi informasi dan data yang akurat dan dapat dipercaya. Edy Susanto : Analisis Kinerja Kode BCH, 2010. Blok diagram pada Gambar 2.3 berikut mengilustrasikan elemen-elemen dasar yang diperlukan untuk melakukan proses transmisi atau penyimpanan informasi digital melalui suatu sistem pengkodean. Untuk sistem ini, semua informasi yang ditransmisikan antar blok harus dalam bentuk digital. Information source Source Encoder Channel Encoder Modulator writing unit Channel storage medium Demodulator reading unit User Source Decoder Channel Decoder Digital source Digital data sink Noise Encoder Decoder Digital channel Gambar 2.3 Blok Diagram untuk Sistem Pengkodean Digital Data yang masuk ke dalam sistem komunikasi communication system atau sistem penyimpanan storage system dari sumber informasi information source akan diproses pertama kali oleh suatu pengkodean sumber source encoder yang dirancang untuk mengkonversi informasi sumber menjadi bentuk kode. Biasanya, source encoder akan mengubah output sumber menjadi sebuah deretan bit biner yang disebut sebagai deretan informasi information sequence d. Output sumber dapat berupa sebuah gelombang kontinu continuous waveform atau sebuah deretan dari simbol diskrit sequence of discrete symbols. Dalam kasus output analog, source encoder harus memiliki kemampuan konversi dari analog ke digital AD, contohnya pulse-code modulation PCM. Pengkodean saluran komunikasi channel encoder mentransformasikan information sequence d menjadi sebuah barisan pengkodean biner binary-coded sequence c yang disebut sebagai code word. Edy Susanto : Analisis Kinerja Kode BCH, 2010. Code word dari saluran komunikasi channel berupa sebuah barisan yang baru dan lebih panjang yang berisi redundansi dari simbol cek paritas parity- check symbols. Setiap simbol dalam code word dapat diwakili oleh suatu bit ataupun kelompok bit. Secara umum, digit biner tidak cocok untuk proses transmisi melalui saluran komunikasi bergelombang waveform channel atau proses penyimpanan pada media penyimpanan digital. Digit biner pada sebuah code word dari channel encoder dimasukkan ke dalam sebuah modulator atau unit penulisan writing unit yang mentransformasikan setiap bit menjadi gelombang sinyal dasar elementary signal waveform. Oleh karena itu, modulator harus mengubah setiap bit dari code word saluran komunikasi menjadi suatu gelombang yang cocok dengan durasi T sekon agar bit-bit tersebut dapat ditransmisikan. Binary phase shift keying BPSK atau frequency shift keying FSK sering dipakai sebagai pembentuk signal gelombang untuk mentransmisikan code word. Gelombang ini akan masuk ke saluran komunikasi atau media penyimpanan dan akan dirusak atau diubah oleh kegaduhan noise. Saluran komunikasi gelombang ini terdiri dari semua perangkat keras hardware dan media fisik yang akan dilalui oleh gelombang dari modulator output atau media penulisan menuju ke demodulator input atau media pembacaan. Dalam sistem koheren, skema modulasi biner dari BPSK yang sering digunakan. Dengan proses transmisi biner ini, 1 direpresentasikan oleh gelombang 7 …2.1 sedangkan 0 direpresentasikan oleh sinyal antipodal 7 …2.2 Edy Susanto : Analisis Kinerja Kode BCH, 2010. dimana kekuatan gelombang adalah 7 …2.3 . Dalam sistem BPSK non-koheren, proses demodulasi dari signal gelombang tidak dapat dilakukan. Maka, sebagai penggantinya, digunakan sepasang signal nada signal tones 7 …2.4 dan 7 …2.5 untuk merepresentasikan digit 0 dan 1 yang ditransmisikan. Beberapa contoh waveform channel adalah saluran telepon, hubungan microwave, hubungan radio berfrekuensi tinggi, hubungan telemetri dan hubungan satelit. Sedangkan, beberapa contoh media penyimpanan adalah core memory, magnetic tapes, disk files dan optical memory unit. Setiap elemen dalam contoh yang disebutkan di atas merupakan subjek gangguan dari berbagai jenis noise. Beberapa kegaduhan acak random noise atau kegaduhan penuh burst noise sering ditambahkan ke waveform channel selama proses transmisi. Distorsi dapat diakibatkan oleh penyaringan padat atau jalur signal ganda. Gangguan ini dapat mengakibatkan terjadinya penahanan signal yang akan mengubah amplitudo dari signal yang diterima ataupun saluran komunikasi itu sendiri akan memiliki berbagai interval waktu yang berbeda-beda. Secara umum, gangguan ini dapat dimodelkan sebagai proses additive gaussian, Edy Susanto : Analisis Kinerja Kode BCH, 2010. atau dapat berupa berbagai macam kegaduhan area urban noise ataupun terjadi karena gangguan disengaja dari pihak yang tidak bersahabat. Saluran komunikasi channel juga memiliki beberapa bentuk. Untuk memoryless channel, noise akan memiliki efek terhadap setiap bit yang ditransmisikan, sehingga kesalahan transmisi terjadi secara acak random error pada code word yang diterima. Beberapa contoh memoryless channel adalah saluran komunikasi satelit dan saluran komunikasi jarak jauh. Untuk memory channel, noise tidak terjadi secara bebas pada saluran komunikasi, dan kesalahan transmisi terjadi secara menyeluruh burst error. Contoh dari channel ini adalah saluran komunikasi radio, saluran telepon dan penyimpanan magnetik. Tentu saja juga terdapat beberapa channel yang memiliki kombinasi dari random error dan burst error. Setelah itu, signal hasil yang diterima akan diproses pertama kali oleh demodulator dan kemudian oleh channel decoder. Demodulator atau unit pembacaan reading unit membuat keputusan untuk setiap signal yang diterima dari durasi T sekon untuk menentukan digit 1 atau 0 yang ditransmisikan. Proses ini disebut hard decision. Output dari demodulator disebut sebagai received word

r. Nilai r ini dapat tidak cocok dengan code word c yang ditransmisikan sebagai