IMPLEMENTASI ENCODER DAN DECODER BCH MENGGUNAKAN TMS320C6416T

Mohammad Sutarto - 2211106076

Pembimbing 1 : Dr. Ir. Suwadi, MTPembimbing 2 : Ir. Titiek Suryani, MT

Pendahuluan Isi

Latar Belakang Tujuan Perumusah Masalah Batasan Masalah

Penutup

Kode BCH TMS320C6416T Simulasi Implementasi &

Pengujian

Kesimpulan

Latar Belakang

Salah satu indikasi dari sistem komunikasi yang handal adalah sistem yang bebas error

Perlu diterapkan suatu algoritma pengkodeanyang dapat mendeteksi sekaligus memperbaikikesalahan

Pada Tugas Akhir ini encoder dan decoder BCH ini akan diimplementasikan pada sebuah DSK TMS320C6416T

Tujuan

Perumusah Masalah

Merancang encoder dan decoder BCH menggunakanMatlab Simulink dan mengimplementasikannya ke dalamTMS320C6416T dengan bantuan software Code Composer Studio

Bagaimana cara implementasi sistem encoderdan decoder BCH dalam TMS320C6416T ?

s

Batasan Masalah

Penerapan kode BCH menggunakan ukuran BCH(15,7), BCH(15,5), BCH(31,21)

Modulasi yang digunakan adalah Binary Phase Shift Keying (BPSK) baseband dan passband

Pemrograman sistem encoder dan decoder melaluiSimulink pada software MATLAB

Mengintegrasi model sistem dengan software Code Composer Studio versi 3.1

Jumlah bit yang dikirim/diamati saat implementasi sistemsebanyak 100.000 bit

Menggunakan RTDX untuk menganalisa hasil keluaran

Kode BCH

o Bose, Chaudhuri, dan Hocquenghem (BCH) o merupakan sebuah metode error correction yang dibangun

pada bidang finite (terbatas)o generalisasi dari kode Hamming untuk multiple error correction

o mampu mengoreksi berbagai kombinasi dari t atau lebih kecildalam blok n digit (BCH t-error-correcting)

Panjang blok : n = 2 − 1Jumlah digit parity-check : n – k ≤ mtJarak minimal : 푑 ≥ 2t + 1

Bit Informasi (k) Bit Parity-check (n-k)Codeword (n)

Kode BCH

Encoder BCH• Pembentukan Galois Field• Polinomial generator• EncodingDecoder BCH• Mencari sindrom error• Menentukan polinomial error• Menemukan lokasi error• Proses koreksi

Modulasi BPSK

Binary Phase Shift Keying (BPSK)

bentuk sederhana dari Phase Shift Keying (PSK). menggunakan dua fase yang dipisahkan oleh 180°tidak terlalu peduli persis di mana titik-titik konstelasi diposisikan

S0(t) = cos(2πf t + π)= − cos(2πf t),

S1 t = cos(2πf t),

BER dan Coding Gain

BERjumlah kesalahan bit dibagi dengan jumlah bit yang ditransfer selama interval waktu tertentu

BER (BPSK) ≈ Q ( )

Coding Gain

ukuran perbedaan level Signal to Noise Ratio (SNR) antara sistemtanpa pengkodean dan sistemdengan pengkodean yang diperlukan untuk mencapai nilaiBER yang sama

DSK TMS320C6416T

• DSP Starter Kit TMS320C6416T yang dibuat oleh Texas Instruments

• low cost development platform untukaplikasi pemrosesan sinyal digital secara real-time

• Terdiri dari sebuah papan sirkuit kecilberisi DSP TMS320C6416 fixed-point dan interface rangkaian analog (codec) TLV320AIC23 yang terhubung ke PC melalui port USB

• Digital Signal Processor digunakanuntuk berbagai aplikasi, dari komunikasi, speech control dan image processing

Pemodelan Sistem

…01100111000110101

buffer Encoder BCH Modulator BPSK

unbuffer Decoder BCH Demodulator BPSK

KanalAWGN

…011 0011100 0110101..011 000011110011100 101010100110101

101011001010101 010110000001111 101…1010110 0011100 11010101100011100110

Simulasi Sistem (1)

• Simulasi awal, menggunakan modulasi BPSK baseband

• Penggunaan kode BCH memperbaiki nilai BER

• Kode BCH(15,7) mampumencapai BER= 0 padaEb/N0 = 6 dB

Hasil simulasi (1)

1E-06

1E-05

1E-04

1E-03

1E-02

1E-01

1E+00

0 2 4 6 8 10 12

BER

Eb/N0tanpa pengkodean BCH menggunakan pengkodean BCH

Simulasi Sistem (2)

Modulasi BPSK passband

Hasil simulasi (2)

1E-06

1E-05

1E-04

1E-03

1E-02

1E-01

1E+00

0 2 4 6 8 10

BER

Eb/N0

BCH(15,5) BCH(15,7) BCH(31,21)

1E-06

1E-05

1E-04

1E-03

1E-02

1E-01

1E+00

0 2 4 6 8 10

BER

Eb/N0

BCH(15,5) BCH(15,7) BCH(31,21)

Modulasi BPSK baseband

Hasil dari simulasi encoder dan decoder BCH menggunakanmodulasi BPSK passband sama dengan modulasi baseband

Simulasi Sistem (3)

• Memunculkan error sendiri• Tanpa AWGN• Mengukur kemampuan koreksi (t)

Hasil simulasi (3)

Jumlah masukan error impuls diskrit

Jumlah bit error terima BCH(15,7) BCH(15,5) BCH(31,21)

1 0 0 0 2 0 0 0 3 4 0 3 4 4 4 3

kode BCH(15,7) dan BCH(31,21) mempunyai kemampuan koreksierror ganda ( 2-error-correcting), maka setiap dua bit error berurutan kode BCH ini mampu untukmemperbaikinya seperti pada sisi kirim sebelum dikodekan. Jika terdapat 3 bit error, kode ini sudah tidak mampu untukmengoreksinya.

Implementasi Sistem

• Matlab Simulink• CCS v3.1

USB

• Blok simulasi kode BCH yang diimplemetasikan adalah yang menggunakan modulasi passband

• Pengujian menggunakan blok RTDX yang ada di Simulink, dandiolah di Matlab

• Bit yang diamati/dikirim sejumlah 100.000 bit• Nilai Eb/N0 divariasikan dalam mendapatkan nilai BER

Implemetasi sistem & Pengujian

Hasil Pengujian Implementasi

1E-06

1E-05

1E-04

1E-03

1E-02

1E-01

1E+00

0 2 4 6 8 10

BER

Eb/N0

BCH(15,5) BCH(15,7) BCH(31,21)

BERCoding gain (dB)

BCH(15,5) BCH(15,7) BCH(31,21)

10-3 4.95 3.75 3.05

10-4 5.35 - -

1E-06

1E-05

1E-04

1E-03

1E-02

1E-01

1E+00

0 2 4 6 8 10

BER

Eb/N0

BCH (15,7)

simulasi baseband simulasi passband Implementasi

BPSK Teori BPSK simulasi

• Kode BCH(15,7) dengan t=2, mampu mencapai BER=0 padasaat Eb/N0 berkisar 4 atau 5 dB.

• Nilai coding gain untuk BER=10-3

adalah rata-rata 3,75 dB• Hasil implementasi sistem relatif

sama dengan hasil simulasibaseband atau passband.

Analisa menyeluruh

Implementasi sistem encoder dan decoder BCH padaTMS320C6416T terbukti mampu memperbaikikehandalan sistem komunikasi, dengan mengurangi errordi penerima dan memperkecil nilai BER. Kode BCH dengan ukuran BCH(15,7), BCH(15,5), da BCH(31,21) memperoleh coding gain sebesar 3,75 dB; 4,95 dB; dan3,05 dB untuk BER= 10-3 sebagai hasil implementasi.

Kesimpulan

Terima Kasih . . .