Dokumen tersebut membahas tentang BCH Codes yang merupakan kelas penting dari kode siklik yang dikembangkan oleh Bose, Chaudhuri, dan Hocquenghem untuk memperbaiki kesalahan ganda. Dokumen tersebut menjelaskan dasar teori lapangan hingga, ring polynomial, suku banyak minimal, dan cyclotomic coset yang terkait dengan konstruksi dan dekoding BCH Codes.
2. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Daftar Isi
1 Pendahuluan
2 Motivasi
3 Dasar Teori
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
4 Pembahasan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
5 Kesimpulan
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
3. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
BCH Codes
BCH codes merupakan salah satu kelas yang sangat penting
dari kode siklik yang mulai dikembangkan pada tahun 1960
oleh R.C. Bose dan D.Ray-Cahudhuri kemudian dilanjutkan
oleh A. Hocquenghem sehingga biasa disebut BCH codes
(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem codes) dan merupakan
generalisasi dari Hamming code untuk mengoreksi kesalahan
ganda( multiple error correction). BCH code didefinisikan oleh
kelipatan persekutuan terkecil (f1(x), f2(x), ..., ft (x)) suku
banyak yang diberikan.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
4. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Motivasi
Secara khusus, kode siklik didapat dari generator suku
banyaknya. Bagaimanapun, umumnya kita kesulitan dalam
mendapatkan informasi pada jarak minimum(minimum
distance) kode siklik dari generator suku banyaknya, meskipun
kita dapat melengkapi hasilnya. Dengan kata lain, kita perlu
memilih beberapa generator khusus suku banyaknya sehingga
kita bisa mendapatkan informasi dengan algoritma yang lebih
sederhana dan lebih efisien. Kita selanjutnya akan
mendiskusikan salah satu generator khusus yang kita pilih yaitu
BCH-code, dan juga bagaimana kita membentuk algoritma
untuk BCH- codes. Untuk generator khusus yang lain seperti
Reed Solomon, Quadratic-Residus Code.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
5. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Finite Field
Definisi 3.1
Field dengan | F |< ∞ disebut lapangan hingga(finite field) dan
F∗ sebagai himpunan F {0}.
Definisi 3.2
Misalkan F lapangan. Karakteristik F adalah bilangan bulat
positif terkecil m dengan demikian bahwa
m
i=1
1 = 1 + 1 + . . . + 1 = 0
dimana 1 ∈ F. Jika m tidak ada maka karakteristiknya 0.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
6. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Finite Field
Definisi 3.1
Field dengan | F |< ∞ disebut lapangan hingga(finite field) dan
F∗ sebagai himpunan F {0}.
Definisi 3.2
Misalkan F lapangan. Karakteristik F adalah bilangan bulat
positif terkecil m dengan demikian bahwa
m
i=1
1 = 1 + 1 + . . . + 1 = 0
dimana 1 ∈ F. Jika m tidak ada maka karakteristiknya 0.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
7. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Lemma
Lemma 3.3
Jika α, β ∈ F mempunyai karakteristik p, maka
(α + β)p
= αp
+ βp
Definisi 3.4
Anggota α ∈ F lapangan hingga dikatakan generator F∗ atau
elemen primitif jika
{αi
: i ≥ 0} = F∗
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
8. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Lemma
Lemma 3.3
Jika α, β ∈ F mempunyai karakteristik p, maka
(α + β)p
= αp
+ βp
Definisi 3.4
Anggota α ∈ F lapangan hingga dikatakan generator F∗ atau
elemen primitif jika
{αi
: i ≥ 0} = F∗
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
9. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Lemma
Lemma 3.3
Jika α, β ∈ F mempunyai karakteristik p, maka
(α + β)p
= αp
+ βp
Definisi 3.4
Anggota α ∈ F lapangan hingga dikatakan generator F∗ atau
elemen primitif jika
{αi
: i ≥ 0} = F∗
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
10. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Contoh
Contoh 3.5
Diberikan GF(9) yang dikontruksikan menggunakan polynomial
yang irreducible f(x) = x2 + 1 ∈ Z3[x]. Carilah elemen primitif.
Kita akan mencoba bahwa α = x + 1 merupakan elemen
primitif maka
(1 + x)0 = 1 (1 + x)4 = 2
(1 + x)1 = 1 + x (1 + x)5 = 2 + 2x
(1 + x)2 = 2x (1 + x)6 = x
(1 + x)3 = 1 + 2x (1 + x)7 = 2 + x
Jadi α = 1 + x merupakan elemen primitif untuk GF(9)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
11. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Ring Polynomial
Definisi 3.6
Misalkan F merupakan lapangan. Himpunan
F[x] = {
n
i=0
aixi
: ai ∈ F, n ≥ 0}
disebut sebagai ring polynomial atas F.
Teorema 3.7
Misalkan f(x) suku banyak atas F dengan derajat(degree) ≥ 1.
Maka F[x]/(f(x)) bersama dengan operasi penjumlahan dan
perkalian berbentuk gelanggang. Lebih jauh, F[x]/(f(x))
adalah lapangan jika dan hanya jika irreducible.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
12. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Lemma
Lemma 3.8
Untuk setiap anggota tak nol α ∈ GF(q), αq−1 = 1.
Selanjutnya, α ∈ GF(qm) jika hanya jika αq = α.
Lemma 3.9
Untuk setiap elemen β dari finite field F dengan q elemen, kita
mempunyai βq = β
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
13. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Minimal Polynomial
Definisi 3.10
Misalkan F lapangan dengan karakteristik p dan misalkan
α ∈ F∗. Suku banyak minimal α terhadap GF(p) merupakan
suku banyak monic m(x) derajat terkecil di GF(p)[x] dengan
demikian m(α) = 0.
Teorema 3.11
Suku banyak minimal anggota α tunggal.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
14. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
1. Bukti Teorema 3.2
Andaikan F = GF(q) dan F mempunyai karakteristik p.
Mengikuti Lemma 3.8 bahwa α memenuhi suku banyak
xq−1 − 1 ∈ GF(p)[x]. Ketika terdapat suatu suku banyak
GF(p)[x] dengan α akarnya maka ada salah satu dari akarnya
dengan derajat terkecil. Ini mengatakan bahwa ada suku
banyak minimal yaitu m(x). Andaikan ada dua suku banyak
monic m1(x) dan m2(x) dengan derajat terkecil mempunyai
akar α.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
15. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
1. Bukti Teorema 3.2
Andaikan F = GF(q) dan F mempunyai karakteristik p.
Mengikuti Lemma 3.8 bahwa α memenuhi suku banyak
xq−1 − 1 ∈ GF(p)[x]. Ketika terdapat suatu suku banyak
GF(p)[x] dengan α akarnya maka ada salah satu dari akarnya
dengan derajat terkecil. Ini mengatakan bahwa ada suku
banyak minimal yaitu m(x). Andaikan ada dua suku banyak
monic m1(x) dan m2(x) dengan derajat terkecil mempunyai
akar α.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
16. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
2. Lanjutan Bukti Teorema 3.2
Dengan menggunakan algoritma pembagian suku banyak
didapat
m1(x) = l(x)m2(x) + r(x),
dimana deg r(x) < deg m2(x) atau r(x) = 0. Ketika m1(α) = 0
dan m2(α) = 0, kita mempunyai r(α) = 0, tetapi karena m2(x)
mempunyai derajat terkecil maka r(x) = 0, sehingga m2(x)
membagi m1(x). Dengan cara yang sama, m1(x) membagi
m2(x) dan ketika keduanya merupakan suku banyak monic,
maka m1(x) = m2(x) sehingga terbukti α tunggal.
Teorema 3.12
Untuk α ∈ F∗, suku banyak minimal α, maka m(α)(x) adalah
suku banyak yang irreducible.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
17. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
2. Lanjutan Bukti Teorema 3.2
Dengan menggunakan algoritma pembagian suku banyak
didapat
m1(x) = l(x)m2(x) + r(x),
dimana deg r(x) < deg m2(x) atau r(x) = 0. Ketika m1(α) = 0
dan m2(α) = 0, kita mempunyai r(α) = 0, tetapi karena m2(x)
mempunyai derajat terkecil maka r(x) = 0, sehingga m2(x)
membagi m1(x). Dengan cara yang sama, m1(x) membagi
m2(x) dan ketika keduanya merupakan suku banyak monic,
maka m1(x) = m2(x) sehingga terbukti α tunggal.
Teorema 3.12
Untuk α ∈ F∗, suku banyak minimal α, maka m(α)(x) adalah
suku banyak yang irreducible.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
18. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
2. Lanjutan Bukti Teorema 3.2
Dengan menggunakan algoritma pembagian suku banyak
didapat
m1(x) = l(x)m2(x) + r(x),
dimana deg r(x) < deg m2(x) atau r(x) = 0. Ketika m1(α) = 0
dan m2(α) = 0, kita mempunyai r(α) = 0, tetapi karena m2(x)
mempunyai derajat terkecil maka r(x) = 0, sehingga m2(x)
membagi m1(x). Dengan cara yang sama, m1(x) membagi
m2(x) dan ketika keduanya merupakan suku banyak monic,
maka m1(x) = m2(x) sehingga terbukti α tunggal.
Teorema 3.12
Untuk α ∈ F∗, suku banyak minimal α, maka m(α)(x) adalah
suku banyak yang irreducible.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
19. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Definisi 3.13
Untuk α ∈ F, misalkan t bilangan bulat positif terkecil dengan
demikian αpt
= α, maka himpunan conjugates dari α(terhadap
GF(p)) adalah
C(α) = {α, αp
, αp2
, αp3
, . . . , αpt−1
}
C(α) = C(αpi
), ∀i ∈ F lapangan dengan karakteristik p
Lemma 3.14
Misalkan F lapangan hingga dengan karakteristik p, misalkan
α ∈ F∗, dan C(α) himpunan konjugat α terhadap GF(q), maka
m(x) =
β∈C(α)
(x − β)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
20. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Bukti Lemma 3.5
Misalkan m(x) = t
i=0 mixi dengan koefisien mi ∈ F, kita
catatan bahwa
m(x)p = β∈C(α)(xβ)p = β∈C(α)(xp − βp)
= β∈C(α)(xp − β) = m(xp)
= t
i=1 xip
Dengan mengikuti Lemma 3.3 didapat bahwa
{β : β ∈ C(α)} = {βp
: β ∈ C(α)}
Dilain pihak, kita dapatkan bahwa
m(x)p
=
t
i=1
(mixi
)p
=
t
i=1
mp
i xip
Jadi, mi = mp
i dan dengan menggunakan Lemma 3.8 sehingga
terbukti bahwa mi ∈ GF(p), 0 ≤ i ≤ t.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
21. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Teorema 3.15
Untuk α ∈ F, suku banyak minimal α diberikan oleh
mα(x) =
β∈C(α)
(x − β)
Contoh 3.16
Kontruksikan lapangan F = GF(23). Hal pertama yang
diperlukan adalah suku banyak pangkat tiga atas Z2. Misalkan
kita mengambil f(x) = x3 + x + 1 dan anggota-anggota F
adalah
{0, 1, x, x + 1, x + x2
, x2
, 1 + x2
, 1 + x + x2
}.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
22. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
1. Penyelesaian Contoh 3.7
Ketika x3 + x + 1 = 0 mod f(x), maka kita mempunyai
x3 ≡ −x − 1 = x + 1(mod(f(x))), dan 1 = −1 ∈ Z2.
Selanjutnya kita tuliskan anggota lapangan dengan
a0 + a1x + a2x2, maka didapatkan
0 = (000) x2 = (001)
1 = (100) 1 + x2 = (101)
x = (010) x + x2 = (011)
1 + x = (110) 1 + x + x2 = (111)
Jika kita mengambil α, maka dengan mudah kita dapatkan
bahwa α merupakan generator F. Andaikan kita mengambil
β = (101) dan kita akan dicari mβ(x).
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
23. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
2. Lanjutan Penyelesaian Contoh 3.7
Dengan menggunakan Teorema 3.15 diatas
mβ(y) =
δ∈C(β)
(y − β)(y − β2
)(y − β4
)
dan ketika β8 = β dan kita akan menghitung
(y − β)(y − β2)(y − β3)=
y3 + (β + β2 + β4)y2 + (ββ2 + ββ4 + β2β4)y + ββ2β4
Dengan menggunakan representasi setiap anggota tak nol
sebagai akar dari generator α, dengan mengambil α = x, kita
dapatkan
α0 = (100) α4 = (011)
α1 = (010) α5 = (111)
α2 = (001) α6 = (101)
α3 = (110) α7 = (100)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
25. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
4. Lanjutan Penyelesaian Contoh 3.7
Jadi, didapat suku banyak minimal β2 dan β4 yaitu
mβ(y) = y3
+ y2
+ 1
Sedangkan suku banyak minimal α juga merupakan suku
banyak minimal α2 dan α4 yaitu
mα(y) = y3
+ y + 1
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
26. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Definisi Cyclotomic Coset
Definisi 3.17
Diberikan q dan n dan bilangan bulat i, 0 ≤ i ≤ n − 1,
cyclotomic coset (q modulo n) memuat i didefinisikan oleh
Ci = {i, iq, iq2
, . . . , iqn−1
}
dimana anggota-anggota himpuna mengambil modulo n, dan s
bilangan bulat terkecil dengan demikian iqs ≡ i(modn).
C = {Ci : 0 ≤ i ≤ n − 1} disebut himpunan cyclotomic coset
q modulo n
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
27. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Finite Field
Ring Polynomial
Minimal Polynomial
Cyclotomic Coset
Contoh 3.18
Untuk n = 9 dan q = 2, didapat
C1 = [1, 2, 4, 8, 7, 5] = C2 = C4 = C8 = C7 = C5
C − 3 = [3, 6] = C6
C − 0 = [0]
Teorema 3.19
Misalkan f(x) = xn − 1 suku banyak atas GF(q). Banyaknya
faktor irreducible dari f(x) adalah sama dengan banyak
cyclotomic coset q modulo n.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
28. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Pengantar
Suku banyak monic g(x) ∈ GF(q)[x] dikatakan sebagai split
didalam perluasan field GF(qm) dari GF(q) jika g(x) bisa
difaktorkan sebagai hasil kali suku banyak linear di GF(qm),
kita bisa menuliskannya ;
g(x) = (x − α1)(x − α2) . . . (x − αn)
dimana αi ∈ GF(qm) dan GF(qm) disebut sebagai splitting field
dari g(x). Secara umum, dapat didefinisikan bahwa splitting
field dari g(x) ∈ GF(qm) sebagai lapangan terkecil GF(qm),
dengan kata lain lapangan terkecil yang memuat semua akar
-akar dari g(x).
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
29. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Splitting field g(x) bisa didapatkan dari derajat faktor irreducible
atas GF(q). Catatan bahwa g(x) boleh irreducible atas GF(q),
tetapi selalu faktor- faktornya sebagai hasil kali suku banyak
linear yang berbeda di splitting field. Untuk contoh,
g(x) = x2 + x + 1 adalah merupakan irreducible atas GF(2)
dan tidak mempunyai akar di GF(2), tetapi atas GF(4),
g(x) = (x + α)(x + α2
)
dan mempunyai akar-akarnya adalah α dan α2, dimana
GF(4) = {0, 1, α, α2} dengan α2 + α + 1 = 0
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
30. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh
Contoh 4.1
Diberikan suku banyak dibawah ini
g(x) = 1 + x3
+ x5
+ x6
+ x8
+ x9
+ x1
0
atas GF(2), dapat dicek bahwa g(x) tidak mempunyai akar di
GF(2), ataupun GF(22), GF(23), dan GF(24), tetapi
menggunakan GF(5) didapat akar -akar α dari
h(x) = 1 + x2 + x5 yaitu α, α3, dan anggota kojugatenya adalah
α, α2, α4, α8, α16 dan α3, α6, α12, α24, α17 adalah
merupakan akar -akar dari g(x), dan semua akar dari g(x) di
GF(25)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
31. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh
Contoh 4.2
Diberikan suku banyak dibawah ini :
g(x) = 2 + 2x + x4
+ 2x5
+ x6
+ x7
atas GF(3) dan hanya memiliki satu akar dengan yaitu 1, dan
tidak ada akar dari persamaan tersebut di GF(32), sedangkan
dengan mengggunakan GF(33) didapat akar α dari
h(x) = 1 + 2x2 + x3 yaitu;
1, α2
, α6
, α18
, α4
, α12
, α10
Akar -akar diatas merupakan akar α dari g(x).
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
32. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh 4.3
Diberikan g(x) = 1 + x + x3 yang merupakan generates dari
kode biner (7, 4) − codeC. Ketika g(x) membagi x7 − 1 atas
GF(2),dan 23 ≡ 1(mod 7) yang merupaka semua akar dari
g(x) di GF(23). Jika kita misalkan α ∈ GF(23), dengan akar
-akarnya dari g(x) adalah α, α2, dan α4. Kita cukup
mengatakan bahwa α merupakan akarnya ketika α2 dan α4
elemen konjugate dari α sehingga parity check matrix nya
adalah
1 α α2 α3 α4 α5 α6 =
1 0 0 1 0 1 1
0 1 0 1 1 1 0
0 0 1 0 1 1 1
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
33. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
BCH Codes
Definisi 4.4
Misalkan kita mempunyai sebanyak t suku banyak
f1(x), f2(x), . . . , ft (x) ∈ F[x], maka kelipatan persekutuan
terkecil dari f1(x), f2(x), . . . , ft (x) adalah suku banyak monic
dengan derajat terkecil dan merupakan perkalian dari semua
suku banyak f1(x), f2(x), . . . , ft (x). Selanjutnya, dinotasikan
sebagai lcm(f1(x), f2(x), . . . , ft (x)).
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
34. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
BCH Codes
Jika f1(x), f2(x), ..., ft (x) ∈ Fq[x] dapat difaktorisasi menjadi
f1(x) = a1.p1(x)e1,1 . . . pn(x)e1,n
f2(x) = a2.p1(x)e2,1 . . . pn(x)e2,n
...
...
ft (x) = at .p1(x)et,1 . . . pn(x)et,n
dimana pi(x) merupakan suku banyak monic yang irreducible
atas Fq maka
lcm(f1(x), f2(x), ..., ft (x)) = p1(x)max{e1,1,...,et,1}
...pn(x)max{e1,n,...,et,n}
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
35. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh
Contoh 4.5
Diberikan polinomial biner,
f1(x) = (1 + x)2(1 + x + x4)3
f2(x) = (1 + x)(1 + x + x2)2
f3(x) = x2(1 + x + x4)
sehingga,
lcm(f1(x), f2(x), f3(x)) = x2(1 + x)2(1 + x + x2)2(1 + x + x4)3
Lemma 4.6
Diberikan f1(x),f2(x), . . ., ft (x) suku banyak atas Fq. Jika f(x)
habis dibagi oleh semua suku banyak fi(x), ∀i = 1, 2, . . . , t
maka f(x) habis dibagi oleh lcm(f1(x), f2(x), . . . , ft (x))
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
36. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Lemma 4.6
Bukti.
Ambil g(x) = lcm(f1(x), f2(x), . . . , ft (x)). Menggunakan
algoritma pembagian maka ada dua suku banyak u(x) dan r(x)
atas Fq dengan demikian deg(r(x)) < deg(g(x)) dan
f(x) = u(x)g(x) + r(x). Jadi, r(x) = f(x) − u(x)g(x), dan
selanjutnya r(x) juga habis dibagi oleh semua fi(x). Ketika g(x)
mempunyai derajat terkecil,dengan jelas bahwa r(x) = 0.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
37. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh
Contoh 4.7
Suku banyak f(x) = x15 − 1 ∈ F2[x] dibagi oleh
f1(x) = 1 + x + x2 ∈ F2[x] habis dibagi oleh
f1(x) = 1 + x + x2 ∈ F2[x], f2(x) = 1 + x + x4 ∈ F2[x], dan
f3(x) = (1 + x + x2)(1 + x3 + x4) ∈ F2[x]. Maka f(x) habis
dibagi oleh
lcm(f1(x), f2(x), f3(x)) = (1 + x + x2)(1 + x + x4)(1 + x3 + x4).
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
38. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Definisi 4.8
Misalkan α elemen primitif dari Fqm dan dinotasikan oleh Mi(x)
merupakan polynomial minimal dari αi terhadap Fq. Sebuah
primitif BCH code atas Fq dengan panjang n = qm − 1 didesain
dengan distance δ adalah q-ary cyclic code yang dibangun oleh
g(x) :=lcm(M(a)(x), M(a+1)(x), . . . , M(a+δ−2)(x)) untuk suatu
bilangan bulat a. Lebih jauh, code ini disebut sebagai narrow
sense jika a = 1.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
39. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh
Contoh 4.9
Misalkan β merupakan akar dari 1 + x + x2 ∈ F2[x], maka
F4 = F2[β]. Misalkan α menjadi akar dari β + x + x2 ∈ F4[x].
Maka α elemen primitif dari F16. Diberikan narrow-sense 4−ary
BCH code dengan panjang 15 didesain dengan distance 4,
maka generator polynomialnya adalah
g(x) = lcm(M(1)(x), M(2)(x), M(3)(x)) =
1 + βx + βx2 + x3 + x4 + β2x5 + x6.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
40. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh
Contoh 4.9
Misalkan β merupakan akar dari 1 + x + x2 ∈ F2[x], maka
F4 = F2[β]. Misalkan α menjadi akar dari β + x + x2 ∈ F4[x].
Maka α elemen primitif dari F16. Diberikan narrow-sense 4−ary
BCH code dengan panjang 15 didesain dengan distance 4,
maka generator polynomialnya adalah
g(x) = lcm(M(1)(x), M(2)(x), M(3)(x)) =
1 + βx + βx2 + x3 + x4 + β2x5 + x6.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
41. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Parameter BCH Code
Teorema 4.10
Diketahui panjang dari BCH code adalah qm − 1.
Dimensi dari q − ary BCH code dengan panjang qm − 1
yang dibangun oleh
g(x) := lcm(M(α)
(x), M(α+1)
(x), ..., M(α+δ−2)
(x)
tidak tergantung dari pemilihan elemen primitif α
q − ary BCH code dengan panjang qm − 1 yang didesain
dengan distance δ memiliki dimensi setidaknya
qm − 1 − m(δ − 1)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
42. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Parameter BCH Code
Teorema 4.10
Diketahui panjang dari BCH code adalah qm − 1.
Dimensi dari q − ary BCH code dengan panjang qm − 1
yang dibangun oleh
g(x) := lcm(M(α)
(x), M(α+1)
(x), ..., M(α+δ−2)
(x)
tidak tergantung dari pemilihan elemen primitif α
q − ary BCH code dengan panjang qm − 1 yang didesain
dengan distance δ memiliki dimensi setidaknya
qm − 1 − m(δ − 1)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
43. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh dari Teorema 4.10
Contoh 4.11
(i) Diberikan cyclotomic cosets 2 modulo 15 dibawah ini :
C2 = {1, 2, 4, 8} C3 = {3, 6, 12, 9}.
Maka dimensi dari binary BCH Codes dengan panjang 15
dan didesign dengan distance 3 yang dibangun oleh
g(x) :=lcm(M(2), M(3)(x)) adalah
15− | C2 ∪ C3 |= 15 − 8 = 7
(ii) Cyclotomic cosets dari 3 modulo 26 yaitu,
C1 = C3 = {1, 3, 9}
C2 = {2, 6, 18}
C4 = {4, 10, 12}
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
44. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Lanjutan Contoh 4.11
Kemudian dimensi dari ternary BCH codes dengan panjang 26
dan didesain dengan distance 5 yang dibangun oleh
g(x) := lcm(M(1)(x), M(2)(x), M(3)(x), M(4)(x)) adalah
26 − |C1 ∪ C2 ∪ C3 ∪ C4| = 26 − 9 = 17
Proposisi 4.12
Narrow sense binary BCH code dengan panjang n = 2m − 1
dan didesain dengan distance δ = 2t + 1 mempunyai dimensi
sedikitnya n − m(δ − 1)/2.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
45. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Lanjutan Contoh 4.11
Kemudian dimensi dari ternary BCH codes dengan panjang 26
dan didesain dengan distance 5 yang dibangun oleh
g(x) := lcm(M(1)(x), M(2)(x), M(3)(x), M(4)(x)) adalah
26 − |C1 ∪ C2 ∪ C3 ∪ C4| = 26 − 9 = 17
Proposisi 4.12
Narrow sense binary BCH code dengan panjang n = 2m − 1
dan didesain dengan distance δ = 2t + 1 mempunyai dimensi
sedikitnya n − m(δ − 1)/2.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
46. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Proposisi 4.12
Bukti.
Sebagaimana cyclotomic cosets Ci dan C2i adalah sama,
maka dimensi k memenuhi
k = 2m − 1− | 2t
i=1 Ci | = 2m − 1− | t
i=1 C2i−1 |
≤ 2m − 1 − t
i=t | C2i−1 | ≤ 2m − 1 − tm
= 2m − 1 − m(δ − 1)/2
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
47. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh 4.13
Narrow sense binary BCH code dengan panjang 63 didesain
dengan distance δ = 5 mempunyai dimensi
51 = 63 − 6(5 − 1)/2. Bagiamanapun, narrow sense binary
BCH code dengan panjang 31 didesain dengan distance
δ = 11 mempunyai dimensi 11 yang lebih besar daripada
31 − 5(11 − 2)/2.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
48. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Lemma 4.14
Misalkan C q-ary cyclic code dengan panjang n dan generator
polynomial g(x). Andaikan α1, . . . , αr akar -akar dari g(x) dan
polynomial g(x) tidak mempunyai akar ganda. Maka elemen
c(x) ∈ Fq[x]/(xn − 1) adalah codeword C jika hanya jika
c(αi) = 0, untuk setiap i = 1, . . . , r.
Bukti.
Jika c(x) codeword C, maka ada polynomial f(x) dengan
demikian c(x) = g(x)f(x). Jadi kita mempunyai
c(αi) = g(αi)f(αi) = 0 untuk semua i = 1, . . . , r. Secara
konvers, jika c(αi) = 0 untuk i = 1, . . . , r maka c(x) habis
dibagi oleh g(x) ketika g(x) tidak mempunyai akar ganda. Ini
mengartikan bahwa c(x) adalah codeword C.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
49. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh 4.15
Diberikan binary [7, 4]−Hamming code dengan generator
polynomial g(x) = 1 + +x + x3. Semua elemen dari F8{0, 1}
adalah akar-akar
c(x) = 1 + x + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 = (x7 − 1)/(x − 1),
semua akar dari g(x) adalah akar-akar c(x). Jadi, 1111111
adalah codeword.
Teorema 4.16
BCH code didesain dengan distance(designed distance) δ
mempunyai minimum distance sedikitnya δ.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
50. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh 4.15
Diberikan binary [7, 4]−Hamming code dengan generator
polynomial g(x) = 1 + +x + x3. Semua elemen dari F8{0, 1}
adalah akar-akar
c(x) = 1 + x + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 = (x7 − 1)/(x − 1),
semua akar dari g(x) adalah akar-akar c(x). Jadi, 1111111
adalah codeword.
Teorema 4.16
BCH code didesain dengan distance(designed distance) δ
mempunyai minimum distance sedikitnya δ.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
51. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Teorema 4.16
Misalkan α merupakan elemen primitif dari Fqm dan misalkan C
adalah BCH code yang dibangun oleh
g(x) :=lcm(M(a)(x), M(a+1)(x), . . . , M(a+δ−2)(x)). Dengan jelas
bahwa elemen αa, . . . , αa+δ−2 adalah akar-akarnya g(x).
Andaikan bahwa minimum distance d dari C lebih kecil
daripada δ. Maka ada codeword tak nol
c(x) = c0 + c1x + · · · + cn−1xn−1 dengan demikian
wt(c(x)) = d < δ. Menggunakan Lemma 4.14, kita mempunyai
c(αi) = 0 untuk semua i = a, . . . , a + δ − 2;
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
52. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Teorema 4.16
Andaikan bahwa minimum distance d dari C lebih kecil
daripada δ. Maka ada codeword tak nol
c(x) = c0 + c1x + · · · + cn−1xn−1 dengan demikian
wt(c(x)) = d < δ. Menggunakan Lemma 4.14, kita mempunyai
c(αi) = 0 untuk semua i = a, . . . , a + δ − 2;
1 αa (αa)2 . . . (αa)n−1
1 αa+1 (αa+1)2 . . . (αa+1)n−1
1 αa+2 (αa+2)2 . . . (αa+2)n−1
...
...
... . . .
...
1 αa+δ−2 (αa+δ−2)2 . . . (αa+δ−2)n−1
c0
c1
c2
...
cn−1
= 0.
(1)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
53. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Teorema 4.16
Andaikan bahwa minimum distance d dari C lebih kecil
daripada δ. Maka ada codeword tak nol
c(x) = c0 + c1x + · · · + cn−1xn−1 dengan demikian
wt(c(x)) = d < δ. Menggunakan Lemma 4.14, kita mempunyai
c(αi) = 0 untuk semua i = a, . . . , a + δ − 2;
1 αa (αa)2 . . . (αa)n−1
1 αa+1 (αa+1)2 . . . (αa+1)n−1
1 αa+2 (αa+2)2 . . . (αa+2)n−1
...
...
... . . .
...
1 αa+δ−2 (αa+δ−2)2 . . . (αa+δ−2)n−1
c0
c1
c2
...
cn−1
= 0.
(1)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
54. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Asumsikan bahwa c(x) adalah R = {i1, . . . , id }, cj = 0 jika
hanya jika j ∈ R. Maka persamaan (1) menjadi
(αa)i1 (αa)i2 (αa)i3 . . . (αa)id
(αa+1)i1 (αa+1)i2 (αa+1)i3 . . . (αa+1)id
(αa+2)i1 (αa+2)i2 (αa+2)i3 . . . (αa+2)id
...
...
...
...
...
(αa+δ−2)i1 (αa+δ−2)i2 (αa+δ−2)i3 . . . (αa+δ−2)id
ci1
ci2
ci3
...
cid
= 0.
(2)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
55. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Asumsikan bahwa c(x) adalah R = {i1, . . . , id }, cj = 0 jika
hanya jika j ∈ R. Maka persamaan (1) menjadi
(αa)i1 (αa)i2 (αa)i3 . . . (αa)id
(αa+1)i1 (αa+1)i2 (αa+1)i3 . . . (αa+1)id
(αa+2)i1 (αa+2)i2 (αa+2)i3 . . . (αa+2)id
...
...
...
...
...
(αa+δ−2)i1 (αa+δ−2)i2 (αa+δ−2)i3 . . . (αa+δ−2)id
ci1
ci2
ci3
...
cid
= 0.
(2)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
56. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Asumsikan bahwa c(x) adalah R = {i1, . . . , id }, cj = 0 jika
hanya jika j ∈ R. Maka persamaan (1) menjadi
(αa)i1 (αa)i2 (αa)i3 . . . (αa)id
(αa+1)i1 (αa+1)i2 (αa+1)i3 . . . (αa+1)id
(αa+2)i1 (αa+2)i2 (αa+2)i3 . . . (αa+2)id
...
...
...
...
...
(αa+δ−2)i1 (αa+δ−2)i2 (αa+δ−2)i3 . . . (αa+δ−2)id
ci1
ci2
ci3
...
cid
= 0.
(2)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
57. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Teorema 4.16
Ketika d ≤ δ − 1, kita mendapatkan sistem persamaan dibawah
ini dengan memilih persamaan d yang pertama sistem
persamaan diatas sehingga didapatkan :
(αa)i1 (αa)i2 (αa)i3 . . . (αa)id
(αa+1)i1 (αa+1)i2 (αa+1)i3 . . . (αa+1)id
(αa+2)i1 (αa+2)i2 (αa+2)i3 . . . (αa+2)id
...
...
... . . .
...
(αa+d−1)i1 (αa+d−1)i2 (αa+d−1)i3 . . . (αa+d−1)id
ci1
ci2
ci3
...
cid
= 0.
(3)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
58. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Teorema 4.16
Ketika d ≤ δ − 1, kita mendapatkan sistem persamaan dibawah
ini dengan memilih persamaan d yang pertama sistem
persamaan diatas sehingga didapatkan :
(αa)i1 (αa)i2 (αa)i3 . . . (αa)id
(αa+1)i1 (αa+1)i2 (αa+1)i3 . . . (αa+1)id
(αa+2)i1 (αa+2)i2 (αa+2)i3 . . . (αa+2)id
...
...
... . . .
...
(αa+d−1)i1 (αa+d−1)i2 (αa+d−1)i3 . . . (αa+d−1)id
ci1
ci2
ci3
...
cid
= 0.
(3)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
59. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Teorema 4.16
Ketika d ≤ δ − 1, kita mendapatkan sistem persamaan dibawah
ini dengan memilih persamaan d yang pertama sistem
persamaan diatas sehingga didapatkan :
(αa)i1 (αa)i2 (αa)i3 . . . (αa)id
(αa+1)i1 (αa+1)i2 (αa+1)i3 . . . (αa+1)id
(αa+2)i1 (αa+2)i2 (αa+2)i3 . . . (αa+2)id
...
...
... . . .
...
(αa+d−1)i1 (αa+d−1)i2 (αa+d−1)i3 . . . (αa+d−1)id
ci1
ci2
ci3
...
cid
= 0.
(3)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
60. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Bukti Teorema 4.16
Ketika d ≤ δ − 1, kita mendapatkan sistem persamaan dibawah
ini dengan memilih persamaan d yang pertama sistem
persamaan diatas sehingga didapatkan :
(αa)i1 (αa)i2 (αa)i3 . . . (αa)id
(αa+1)i1 (αa+1)i2 (αa+1)i3 . . . (αa+1)id
(αa+2)i1 (αa+2)i2 (αa+2)i3 . . . (αa+2)id
...
...
... . . .
...
(αa+d−1)i1 (αa+d−1)i2 (αa+d−1)i3 . . . (αa+d−1)id
ci1
ci2
ci3
...
cid
= 0.
(3)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
61. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Determinan D koefisien matriks persamaan diatas adalah
sama dengan
D =
d
j=1
(αa
)ij
det
1 1 1 . . . 1
αi1 αi2 αi3 . . . αid
(α2)i1 (α2)i2 (α2)i3 . . . (α2)id
...
...
... . . .
...
(αd−1)i1 (αd−1)i2 (αd−1)i3 . . . (αd−1)id
(4)
=
d
j=1
(αa
)ij
k>l
(αik
− αil
) = 0.
Dengan mengkombinasikan persamaan (44) dan (4), kita
mendapatkan (ci1
, . . . , cid
) = 0 sehingga kontradiksi. Jadi
terbukti
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
62. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Determinan D koefisien matriks persamaan diatas adalah
sama dengan
D =
d
j=1
(αa
)ij
det
1 1 1 . . . 1
αi1 αi2 αi3 . . . αid
(α2)i1 (α2)i2 (α2)i3 . . . (α2)id
...
...
... . . .
...
(αd−1)i1 (αd−1)i2 (αd−1)i3 . . . (αd−1)id
(4)
=
d
j=1
(αa
)ij
k>l
(αik
− αil
) = 0.
Dengan mengkombinasikan persamaan (44) dan (4), kita
mendapatkan (ci1
, . . . , cid
) = 0 sehingga kontradiksi. Jadi
terbukti
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
63. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh
Contoh 4.17
Misalkan α akar dari 1 + x + x3 ∈ F2[x], dan misalkan C binary
BCH code dengan panjang 7 didesain dengan distance 4 yang
dibangun oleh
g(x) = lcm(M(0)
(x), M(1)
(x), M(2)
(x)) = 1 + x2
+ x3
+ x4
Maka d(C) ≤ wt(g(x)) = 4. Disisi lain dengan menggunakan
teorema 4.16 didapat d(C) ≥ 4. Jadi, d(C) = 4.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
64. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Decoding BCH Codes
Pada bagian akan diberikan algoritma dalam decoding BCH
code yang dibagi menjadi 3 yaitu :
Menghitung syndrome
Menemukan error locator polynomial
Menemukan semua akar dari error locator polynomial
Untuk menyederhanakannya, kita hanya akan mendiskusikan
decoding narrow sense binary BCH codes.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
65. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Decoding BCH Codes
Pada bagian akan diberikan algoritma dalam decoding BCH
code yang dibagi menjadi 3 yaitu :
Menghitung syndrome
Menemukan error locator polynomial
Menemukan semua akar dari error locator polynomial
Untuk menyederhanakannya, kita hanya akan mendiskusikan
decoding narrow sense binary BCH codes.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
66. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Decoding BCH Codes
Pada bagian akan diberikan algoritma dalam decoding BCH
code yang dibagi menjadi 3 yaitu :
Menghitung syndrome
Menemukan error locator polynomial
Menemukan semua akar dari error locator polynomial
Untuk menyederhanakannya, kita hanya akan mendiskusikan
decoding narrow sense binary BCH codes.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
67. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Decoding BCH Codes
Misalkan C narrow sense binary BCH codes dengan panjang
n = 2m − 1 dan design distance δ = 2t + 1 yang dibangun oleh
g(x) := lcm(M(1)(x), M(2)(x), . . . , M(δ−1)(x)), dimana M(i)(x)
adalah polynomial minimal dari αi terhadap F2 untuk elemen
primitif α ∈ F2m . Ambil
H =
1 α (α)2 . . . (α)n−1
1 α2 (α2)2 . . . (α2)n−1
1 α3 (α3)2 . . . (α3)n−1
...
...
... . . .
...
1 αδ−1 (αδ−1)2 . . . (αδ−1)n−1
(5)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
68. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Decoding BCH codes
Maka bisa ditunjukkan bahwa word c ∈ Fn
2 adalah codeword C
jika hanya jika cHT = 0. Selanjutnya, kita bisa mendefinisikan
sindrome SH(w) dari w ∈ Fn
2 terhadap H adalah wHT .
Andaikan bahwa w(x) = w0 + w1x + . . . + wn−1xn−1 word yang
diterima dengan error polynomial e(x) memenuhi wt(e(x)) ≤ t.
Ambil c(x) = w(x) − e(x) maka c(x) adalah codeword.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
69. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Decoding BCH codes
Maka bisa ditunjukkan bahwa word c ∈ Fn
2 adalah codeword C
jika hanya jika cHT = 0. Selanjutnya, kita bisa mendefinisikan
sindrome SH(w) dari w ∈ Fn
2 terhadap H adalah wHT .
Andaikan bahwa w(x) = w0 + w1x + . . . + wn−1xn−1 word yang
diterima dengan error polynomial e(x) memenuhi wt(e(x)) ≤ t.
Ambil c(x) = w(x) − e(x) maka c(x) adalah codeword.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
70. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Tahap 1. Menghitung Sindrome
Sindrome w(x) adalah
(s0, s1, . . . , sδ−2) := (w0, w1, . . . , wn−1)HT
sehingga si = w(αi+1) = e(αi+1) untuk setiap
i = 0, 1, . . . , δ − 2, ketika αi+1 adalah akar-akar dari g(x).
Asumsikan bahwa error diambil di posisi i0, i1, . . . , il−1 dengan
l ≤ t didapat
e(x) = xi0
+ xi1
+ · · · + xil−1
(6)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
71. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Maka kita mendapatkan sistem persamaan
αi0 + αi1 + · · · + αil−1 = s0=w(α),
(αi0 )2 + (αi1 )2 + · · · + (αil−1 )2 = s1 =w(α2),
...
...
...
(αi0 )δ−1 + (αi1 )δ−1 + · · · + (αil−1 )δ−1 = sδ−2=w(αδ−1).
(7)
sebarang metode diatas untuk menyelesaikan sistem
persamaan diatas merupakan algoritma decoding untuk BCH
codes.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
72. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Tahap 2. Menemukan error locator polynomial
Untuk e(x) = xi0 + xi1 + · · · + xil−1 , didefinisikan error locator
polynomial oleh
σ(z) :=
l−1
j=0
(1 − αij
z).
Ini dapat ditemukan bahwa posisi error ij sejauh semua
akar-akar σ(z) yang diketahui. Untuk tahap ini, kita harus
menentukan error locator polynomial σ(z).
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
73. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Teorema
Andaikan polynomial sindrome s(z) = δ−2
j=0 sjzj adalah bukan
polynomial nol. Maka terdapat polynomial tak nol r(z) ∈ F2m [z]
dengan demikian deg(r(z)) ≤ t − 1, gcd(r(z), σ(z)) = 1 dan
r(z) ≡ s(z)σ(z) (mod zδ−1
) (8)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
74. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Lebih jauh, untuk sebarang pasangan (u(z), v(z)) polynomial
tak nol atas F2m memenuhi deg(u(z)) ≤ t − 1, deg(v(z)) ≤ t
dan
u(z) ≡ s(z)v(z) (mod zδ−1
) (9)
Kita mempunyai
σ(z) = βv(z), r(z) = βu(z), (10)
untuk elemen tak nol β ∈ F2m .
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
75. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Tahap 3. Menemukan akar -akar error locator
polynomial
Untuk melakukannya, kita bisa mencari semua kemungkinan
akar -akar dengan menggunakan σ(z) di αi, untuk semua
i = 1, 2, . . . . . Setelah semua akar -akarnya αi1 , . . . , αil dari σ(z)
ditemukan, kita mendapatkan error polynomial persamaan (??)
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
76. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Contoh 4.18
Misalkan α akar dari g(x) = 1 + x + x3 ∈ F2[x]. Maka
Hamming code yang dibangun oleh
g(x) =lcm(M(1)(x), M(2)(x)) mempunyai design distance δ = 3.
Andaikan bahwa w(x) = 1 + x + x2 + x3 word yang diterima.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
77. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Pengantar
BCH Codes
Parameter BCH Code
Decoding BCH Code
Menghitung sindrome :
(s0, s1) = (w(α), w(α2
)) = (α2
, α4
)
Menemukan error locator polynomial :
Selesaikan kongruensi polynomial
r(z) ≡ s(z)σ(z) (mod z2
)
dengan deg(r(z)) = 0 dan deg(σ(z)) ≤ 1, dan
s(z) = α2
+ α4
z.
Kita mempunyai σ(z) = 1 + α2z dan r(z) = α2.
Selanjutnya didapat error di tempat ketiga. Jadi, kita bisa
memperbaiki(decode) w(x) ke
w(x) − x2 = 1 + x + x3 = 1101000.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes
78. Pendahuluan
Motivasi
Dasar Teori
Pembahasan
Kesimpulan
Kesimpulan
BCH Code merupakan generalisasi dari Hamming code dan
didefinisikan dari kelipatan persekutuaan terkecil dari suku
banyak monic dengan derajat terkecil atau
lcm(f1(x), f2(x), . . . , ft (x))
Didalam pembahasan paper ini hanya dibahas BCH code
sebagai suku banyak. Adapun penerapan dari BCH codes
sendiri adalah sistem komunikasi via satelit, pemutar
CD(compact disk), DVD, disk drivers, dan barcode dua dimensi.
Wawin,Qori, Aliyah, Hirwanto BCH Codes