I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o be r   20 1 9 ,   pp .   299 ~ 310   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 1 . pp 299 - 310       299       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Pr a c t i c a l   u n d e r st a n d i n g   o f   t h e   o p e r a t i n g   p r i n c i p l e   o f   d i g i t a l   c o m m u n i c a t i o n   sy st e m s       G e b r e h i w e G e b r e k r s to s   Le m a 1 ,   T e k l e h a ym an o B aw e k e   R e d a 2 ,   D aw i H ad u s h   H ai l u 3 To l e   S u ti k n o 4   1 , 2 , 3 E t hi o pi a n   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy - M e ke l l e ,   S c ho o l   o f   E l e c t r i c a l   a nd  C o m pu t e r   E ng i ne e r i ng ,   M e k e l l e   U n i v e r s i t y ,   E t hi o pi a   4 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i n g U ni v e r s i t a s   A hm a d   D a h l a n ,   I nd o ne s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J a 29 ,   2 019   R e v i s e A pr   28 ,   2019   A c c e pt e M a y   1 2 ,   20 1 9       T he r e   a r e   m a ny   s t ud e nt s   a n d   r e s e a r c he r s   w ho   do n’ t   de e pl y   und e r s t a nd   t h e   pr a c t i c a l   o pe r a t i ng   pr i nc i p l e   o f   di g i t a l   c o m m uni c a t i o s y s t e m .   H e n c e ,   i n   t h i s   pa pe r ,   t h e   d i g i t a l   c o m m uni c a t i o s y s t e m   i s   s t ud i e d   w i t b r i e f   i m p l e m e nt a t i o o f   e a c bl o c di a g r a m s .   I t he   s y s t e m   k i t   de v e l o pm e nt ,   t e x t   a nd   a u di o   i n put s   a r e   t a ke a nd   e nc r y pt e d   w i t h   d i f f e r e n t   e nc r y pt i o t e c hni q ue s   i nc l ud i ng   a ddi t i v e   c i phe r ,   m ul t i pl i c a t i v e   c i ph e r   a nd   a f f i ne   c i phe r s .   T h e   e nc r y p t e da t a   i s   c o n v e r t e d   i n   t o   8 - b i t   b i n a r y   da t a   s t r e a m .   T he n,   t he   c ha nne l   i s   e nc o de w i t h   di s t i nc t   c ha n ne l   c o di ng   t e c hn i qu e s   i nc l u di ng   l i ne a r   bl o c e nc o de r ,   c y c l i c   e nc o de r   a nd   c o nvo l ut i o na l   e nc o de r .   T he   l i ne   c o de b i t s   a r e   b a nd   pa s s e d   by   di g i t a l   m o dul a t i o s c he m e s   a f t e r   t he   c ha nne l   c o di ng .   F i n a l l y ,   t he   de v e l o pe d   s o f t w a r e   i s   t e s t e w i t e qu i v a l e nt   i npu t s   o f   a   d i g i t a l   T V   br o a dc a s t i ng   a nd   t h e   r e s ul t s   ha v e   c o r r e c t l y   m a t c he a c c o r di ng   t o   t h e   t he o r e t i c a l   a n a l y s i s   o f   t he   di g i t a l   c o m m uni c a t i o s y s t e m s .   H e nc e ,   s t ude n t s   c a n   be   e a s i l y   be ne f i t e d   f r o m   t hi s   pr a c t i c a l   u nde r s t a n di ng   o f   t h e   di g i t a l   c o m m uni c a t i o s y s t e m s .   .   Ke y w or d s :   Cha nn e l   c o di n g   D i gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   L i n e   c o di n g   S o ur c e   c o di n   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv an c e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   G e b r e h i w e t   G e b r e kr s t o s   L e m a ,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a nd  Co m p ut e r   E n g i n e e r i ng,   M e ke l l e   U n i v e r s i t y ,   M e ke l l e ,   T i g r a y ,   E t h i o pi a .   E m a i l :   g. j c o o l . c o m @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     T h i s   di g i t a l   c o m m u n i c a t i o n   s i m u l a t i o s o f t w a r e   i s   a   t o o l   f o r   p ra c t i c a l   l e a rn i ng  a pp l i c a t i o n s   i c a m pus   a n d   i t   m a y   a l s o   b e   us e i p ra c t i c a l   t r a n s m i s s i o a nd   r e c e pt i o n   o f   di g i t a l   s i g n a l s   i f   m o di f i e s o m e h o w .   I o ur  c o un t r y   s t ude n t s   a r e   m o s t l y   w o r ri e a b o ut   w h e r e   t h e y   c a p r a c t i c e   w h a t   t h e y   h a v e   l e a rnt   i c l a s s .   B e c a us e   t h e r e   i s   s h o r t a ge   o f   e l e c t r o n i c s   c o m po n e n t s   t o   pra c t i c e   i n   l a b   a n s e e   h o w   i t   pra c t i c a l l y   w o r ks .   A nd  due   t o   t h i s   r e a s o n   s t ude nt s   ha v e   l i m i t e d   u n de r s t a ndi ng  o f   di gi t a l   c o m m u ni c a t i o s y s t e m   a n d   i t s   a pp l i c a t i o n.     T h e   g r o w i n g   o f   de m a n d   f o r   t h e   h uge   da t a   t ra n s m i s s i o m a de   t h e   di gi t a l   c o m m u ni c a t i o s y s t e m s   i n c r e a s i ngl y   a t t r a c t i v e .   T h e   f a s t e s t   g r o w i n g   a r e a   i c o m m u n i c a t i o e ngi n e e ri n g   i s   t h e   de s i g a nd   m a n uf a c t u r i ng  of   h a rdw a r e   a n d   s o f t w a r e   f o r   di gi t a l   c o m m u n i c a t i o n   n e t w o r k s   [1].   It   i s   p r o v e n   t ha t   di g i t a l   s i g na l s   c a b e   c o de d   t o   p r o duc e   e xt r e m e l y   l o w   e r r o ra t e s   a n d   hi g f i de l i t y   [2].   F i gu r e   1   s h o w s   t h e   d i g i t a l   c o m m u ni c a t i o n   s y s t e m   b l oc di a g ra m .   S o m e   b i t s   c a c o rr upt   i t h e   n o i s y   c h a nn e l   a nd  m i g h t   ge t   i n t e r f e r e n c e   t hr o ug t ra n s m i s s i o n   o v e r   t h e   c o m m uni c a t i o n   c h a nn e l   a n t h e   r e c e i v e s i gn a l   w i l l   b e   de m odul a t e i nt o   b i na r y   b i t s   [3].   H e n c e ,   n e w   ki nds   o c o d e ,   a n d   n e w   de c o di n m e t h o ds ,   ha v e   r e c e n t l y   b e e n   de v e l ope a n d   a r e   s t a r t i n g   t o   b e   a ppl i e [4] .   A m o n t h e   m o s t   s o ph i s t i c a t e c o di n t e c hn i q ue   a pp l i e t o   t h e   s y s t e m   c a c o n v e r t   a   n o i s y   c h a nn e l   i nt o   a n   e rr o r - f r e e   c h a nn e l   [5] .   E rr o r - f r e e   t ra n s m i s s i o i s   do n e   by   a ppl y i n g   a   c o di n g   t e c hni que   o f   a   ra n do m   na t u r e   [6] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :   2 99   -   31 0   300   S o ur c e   e n c o de r   a nd   de c o de r   h a v e   b e e n   de s i g n e w i t h o ut   k n o w l e dge   a b o ut   t h e   s t a t i s t i c a l   c h a nn e l   e n c o de r   a nd  de c o d e r   [ 7].   T h e   i de a   o f   j o i n t l y   de s i gni n g   t h e   s o ur c e - c ha nn e l   c o di n g ,   b e gu n   w i t t h e   w o r o f   [8].   It   ha s   b e e n   r e po rt e t ha t ,   i n   n o i s y   c h a nn e l s   t h e   de s i g o f   j o i n t   s o ur c e - c h a nn e l   e n c o de r   a nd  de c o de r   c a n   i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   dra m a t i c a l l y .   D i gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   ha s   l e t o   i n v e n t   t h e   s o c i a l   n e t w o r ki n b y   t hr e e   i m po rt a nt   a ppl i c a t i o n s   o f   di gi t a l   w h i c r e p r e s e n t e d   b y :   t h e   i n t e rn e t -   W o r l d   W i de   W e b ,   m o b i l e   c o m m u n i c a t i o n ,   a n s a t e l l i t e   c o m m u n i c a t i o [9] .           F i g ur e   1 .   D i gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   s y s t e m   b l o c di a g r a m       H ow e ve r ,   t h e   p r a c t i c a l   s i m ul a t i o a nd   t e s t i ng  t h e   o pe ra t i o n a l   p ri n c i pl e s   o f   t h e   di g i t a l   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s   i s   n o t   c l e a r l y   ve r i f i e i n   a l l   t h e   l i t e r a t u r e s .   T o   t h e   b e s t   of   o ur   k n o w l e dg e   t h e r e   i s   n o   r e s e a r c h   t ha t   di s c us s e s   t h e   p ra c t i c a l   u n de r s t a ndi n g   o f   t h e   p r i n c i pl e s   o f   t h e   di gi t a l   c o m m u ni c a t i o n s   s y s t e m s .   T h i s   p r o j e c t   o n   di gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   s i m u l a t o r   a l m o s t   c o m pl e t e l y   s o l ve s   t h e   a b ov e   pr o b l e m .   O bv i o us l y ,   e l e c t r o n i c s   de v i c e s   a r e   m o r e   s e n s i t i v e   t o   da m a ge   du ri n t e s t   i n   l a b   i f   t h e   us e r   m a ke s   a   l i t t l e   m i s t a ke .   T h i s   i n c r e a s e s   t h e   c o s t   of   m a ki n g   a nd  i m p l e m e nt i n g   t h e   p r o j e c t .   B ut   t hi s   s i m ul a t o ki t   t a ke s   n o   e xt r a   c o s t   fo r   de s i gn  a nd  de v e l o pm e n t   e xc e pt   w e   us e a   c o m put e r   t o   de v e l o i t .   T hi s   i s   a   k i n d   o f   foo l   pr o o f   pr o j e c t   w h i c y o c a n ’t   us e   i t   w r o n g l y .   D i gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   s i m u l a t o s o f t w a r e   s i m ul a t e s   m o s t   of   t h e   b a s i c   b l o c ks   of   di gi t a l   c o m m uni c a t i o n   s y s t e m s .   T hi s   s i m u l a t o ki t   o nl y   pr o c e s s e s   t e xt   a n d   a u di o   f i l e s   b ut   i f   t h e   s i z e   o f   t h e   a ud i o   f i l e   i s   l a r ge   c h a nn e l   c o di n a n d   c ha nn e l   de c o di n g   w i l l   t a ke   l a r ge   t i m e   o r   p r o b a b l y   t h e   pc   m a y   s t a c k.   T o   de s i g a   d i gi t a l   c o m m u n i c a t i o n ,   a   s t a b i l i z a t i o c o n di t i o n s   w e r e   us e d   [ 10 ]   t o   de s i g a   s e c ur e   di g i t a l   c o m m uni z a t i o o f   a   w i de   c l a s s   o f   di s c r e t e - t i m e   h y pe r c h a o t i c   s y s t e m   v i a   a   s c a l a r   t r a n s m i t t e d   s i g na l .   S i m i l a r l y ,   a   n e w   c h a o t i c   s e c ur e   di g i t a l   c o m m u ni c a t i o n   s c h e m e   w a s   pro pos e [ 11 b a s e o n   c h a o t i c   D uf f i n o s c i l l a t o r s   a n d   f r e que n c y   e s t i m a t i o f o t h e   t ra n s m i s s i o o f   b i n a r y - c ode m e s s a ge s .   H ow e v e r ,   t h e y   di d n ’t   e xpl o i t   t h e   c h a nn e l   c o di ng  m e c ha n i s m s   t o   m a ke   t h e   d i gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   i n c l us i v e .   In   di g i t a l   c o m m u ni c a t i o n,   c ha o t i c   s y s t e m s   c o m pos e o f   m ul t i - s c r o l l   a t t r a c t o r s   a r e   p r e f e r r e t o   t h e   do ub l e - s c r o l l   a t t r a c t o r s   b e c a us e   t h e y   offe m o r e   dy n a m i c a l   c o m pl e xi t y   [12 - 14] .   I o r de t o   t r a n s m i t   hi g d a t a   ra t e ,   t h e   c ha o t i c   a t t ra c t o r s   a r e   r e c o m m e nde t o   o pe r a t e   a t   hi gh  f r e que n c y .   H ow e v e r ,   i t   i s   di f f i c ul t   t o   e nh a n c e   t h e   f r e que n c y   r e s po n s e   o f   c h a o t i c   o s c i l l a t o w h e i t   i s   de s i g n e d   w i t i nt e g r a t e d   c i r c ui t   t e c hn o l o gy .   S y n c hr o ni z a t i o i s   a l s o   m a d e   e xt e n de t o   c o m pl e xi t y   t o   t h e   t o po l o gi e s   w i t h   m ul t i - s c r o l l   a t t r a c t o r s   [ 15 ,   16] .   T h e   m a i o b j e c t i ve   o f   t hi s   p r o j e c t   i s   t o   m a ke   s u r e   t ha t   s t ude nt s   ha v e   b r o a d   u n de r s t a n di ng   o f   t h e   b a s i c   b l oc ks   of   di gi t a l   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s   a n i n f o r m a t i o n   t h e o r y   a n c o di n t hr o ug h   p ra c t i c a l   s i m ul a t i o n s .   A n d   t h e   s pe c i f i c   obj e c t i v e   of   t h i s   p r o j e c t   w o r i n c l u de s :   a.   T o   s t udy   t h e   p ri n c i p l e s   o f   di ff e r e n t   ki nds   o f   e n c r y pt i o n   a n d   d e c r y pt i o n   m e t h o ds     b.   T o   e xa m i n e   t h e   f o r m a t t i ng  t e c hn i que   c.   T o   s e e   h o w   t h e   d i f f e r e n t   t y pe s   of   c h a nn e l   c o di n w o r a n d   s e e   t h e i pe r f o r m a n c e   r e l a t e t o   b a n d   w i dt h.   d.   T o   o bs e r v e   t h e   d i f fe r e nt   t y p e s   of   l i n e   c o di n g   a n de c o di n t e c hn i q ue s .   e.   T o   s t udy   t h e   b e ha v i o r   o f   b a s e   b a n m o dul a t i o a n de m o dul a t i o n   t e c hn i que s .   f.   T o   s e e   h o w   e r r o r   de t e c t e a n c o rr e c t e i f   a n y   a t   t h e   r e c e i v e r   us i n g   t h e   f o l l ow i n a l go r i t hm s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P r ac t i c al   und e r s t and i ng  of   t h e   o pe r a t i ng   pr i n c i pl e   o f   d i gi t al   ( G e br e hi w e t   G e br e k r s t os   L e m a )   301   In  de v e l o pi n g   t hi s   s o f t w a r e ,   w e   us e   t h e   c   s h a rp  p r o gra m m i ng  l a n gu a ge   a s   a   t o o l .   I de v e l o pi n t h i s   s of t w a r e   o f   di gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   s i m ul a t i o n,   w e   us e   t h e   s ub s t i t ut i o n   m e t h o o f   e n c r y pt i o n   i n   t h e   e n c r y pt i o n   b l oc k.   F o r   t h e   c h a nn e l   c o di n g   a nd  de c o di n w e   us e   t h e   s y s t e m a t i c   l i n e a r   b l o c c o de s .   In   t h e   b a n p a s s   de m o dul a t i o n / de t e c t i o n   a l s o   w e   i n c l u de   o n l y   t h e   c o h e r e n t   de t e c t i o n   m e t h o d.       2.   F U N D A M EN TA LS   O F   D I G I TA L   C O M M U N I C A TI O N S   In  t hi s   pa pe r we   p r e s e n t   t h e   b a s i c   p ri n c i pl e s   t ha t   u n de rl i e   t h e   a na l y s i s   a n d   de s i g o f   di gi t a l   c o m m uni c a t i o s y s t e m s .   T h e   s ub j e c t   o f   di gi t a l   c o m m u n i c a t i o i n v o l v e s   t h e   t ra n s m i s s i o o f   i n f o r m a t i o i di gi t a l   f o r m   f r o m   s o u r c e   t h a t   ge n e r a t e s   t h e   i n f o r m a t i o n   t o   o ne   o r   m o r e   de s t i na t i o n s .     T h e   s e que n c e s   o f   b i n a r y   di g i t s   f r o m   t h e   s o ur c e   e n c o de a r e   p a s s e t o   t h e   c h a nn e l   e n c o de r .   T h e   pu r po s e   of   c h a nn e l   e n c o de i s   t o   i n t r o duc e ,   i a   c o n t r o l l e d   m a nn e r,   s o m e   r e du n d a n c y   i t h e   b i n a r y   i n f o r m a t i o s e que n c e   t h a t   c a n   b e   us e a t   t h e   r e c e i v e r   t o   ove r c o m e   t h e   e ff e c t s   of   n o i s e   a n d   i nt e r f e r e n c e   e n c o un t e r e i n   t h e   t r a n s m i s s i o n   of   t h e   s i g na l   t hr o ug h   t h e   c h a nn e l .   T h us ,   t h e   a dde r e du nda n c y   s e r v e s   t o   i n c r e a s e   t h e   r e l i a b i l i t y   of   t h e   r e c e i v e d   da t a   a n i m p r o v e s   t h e   f i de l i t y   of   t h e   r e c e i v e s i gna l .   I t hi s   c a s e   i f   b i t s   o f   m e s s a ge   b i t s   a r e   c ha nn e l   e n c o de d   i n   t o   n   b i t s   t h e   ra t e   o f   t h e   c o de   w i l l   b e   k/ n .     T h e   b i n a r y   s e que n c e   a t   t h e   o ut p ut   o f   t h e   c h a nn e l   e n c o de r   i s   p a s s e t o   t h e   d i gi t a l   m o dul a t o r,   w h i c h   s e r v e s   a s   t h e   i n t e r f a c e   t o   t h e   c o m m u n i c a t i o c h a nn e l .   S i n c e   n e a rl y   a l l   o f   t h e   c o m m u ni c a t i o c h a nn e l s   e n c o un t e r e i p ra c t i c e   a r e   c a pa b l e   o f   t ra n s m i t t i n g   e l e c t ri c a l   s i g n a l s   (w a v e   fo r m s ),   t h e   p ri m a r y   purpo s e   of   t h e   di gi t a l   m o dul a t o i s   t o   m a p   t h e   b i n a r y   i n f o r m a t i o n   s e que n c e   i t o   s i g na l   w a v e   fo r m s .   T h e   di g i t a l   m o dul a t o r   m a y   s i m pl y   m a t h e   b i n a r y   di gi t   i n t o   a   w a v e fo r m   0 (t a n d   t h e   b i n a r y   di gi t   1   i nt o   a   w a v e f o r m   1 (t ).   I n   t h i s   m a nn e e a c b i t   f r o m   t h e   c h a nn e l   e n c o de r   i s   t ra n s m i t t e s e pa r a t e l y .   W e   c a l l   t hi s   b i n a r y   m o dul a t i o n.   A l t e rna t i v e l y ,   t h e   m o dul a t o m a y   t r a n s m i t   b   c o de i n f o r m a t i o b i t s   a t   a   t i m e   by   us i n g   M = 2   di s t i n c t   w a v e fo r m s   (t ),   = 0 , 1 , , 1 ,   o n e   w a v e   fo r m   f o r   e a c h   o f   t h e   2   po s s i b l e   b - b i t   s e que n c e s .   T h i s   t y pe   o f   m o dul a t i o w e   c a l l   M - a rra y   m o dul a t i o n .   T h e   c o m m u n i c a t i o n   c h a nn e l   i s   t h e   p h y s i c a l   m e di u m   t ha t   i s   us e t o   s e n d   t h e   s i g n a l   f r o m   t h e   t ra n s m i t t e t o   t h e   r e c e i v e r .   I n   w i r e l e s s   t ra n s m i s s i o n,   t h e   c h a nn e l   m a y   b e   t h e   a t m o s ph e r e   (f r e e   s pa c e ).   O t h e   o t h e r   ha n d ,   t e l e ph o n e   c ha nn e l s   us ua l l y   e m pl oy   a   v a ri e t y   of   ph y s i c a l   m e d i a ,   i n c l udi ng  w i r e   l i n e s ,   o pt i c a l   f i b e r   c a b l e s ,   a nd  w i r e l e s s   (m i c r o w a v e   r a di o ).   W ha t e v e r   t h e   p h y s i c a l   m e di u m   us e f o r   t r a n s m i s s i o n   o f   t h e   i n f o r m a t i o n,   t h e   e s s e n t i a l   f e a t ur e   i s   t h a t   t h e   t ra n s m i t t e s i g n a l   i s   c o rr up t e d   i a   ra n do m   m a nn e by   a   v a r i e t y   of   po s s i b l e   m e c h a ni s m s ,   s uc h   a s   a dd i t i v e   t h e rm a l   n o i s e   ge n e r a t e by   e l e c t r o n i c   de v i c e s ,   m a n - m a de   n o i s e ,   a n d   a t m o s p h e ri c   n o i s e .   A t   t h e   r e c e i v i n g   e n d   o f   a   di g i t a l   c o m m u ni c a t i o n s   s y s t e m ,   t h e   d i gi t a l   de m o dul a t o p r o c e s s e s   t h e   c h a nn e l - c o rr upt e d   t ra n s m i t t e d   w a v e fo r m   a n d   r e duc e s   t h e   w a v e fo r m s   t o   a   s e que n c e   of   n u m b e r s   t h a t   e s t i m a t e s   of   t h e   t ra n s m i t t e d   d a t a   s y m bo l s   (b i n a r y   o M - a rra y ).   T hi s   s e que n c e   o f   n u m b e r s   i s   p a s s e t o   t h e   c h a nn e l   de c o de r ,   w h i c a t t e m pt s   t o   de t e c t   a n d   c o rr e c t   e rr o r s   a n d   r e c o n s t r uc t   t he   o r i g i n a l   i n f o r m a t i o n   s e que n c e   f r o m   k n o w l e dge   of   t h e   c o de   us e by   t h e   c ha nn e l   e n c o de r   a n d   t h e   r e du nda n c y   c o n t a i n e d   i t h e   r e c e i ve da t a .   A   m e a s u r e   o f   h o w   w e l l   t h e   de m o dul a t o r   a n d   de c o de r   pe r f o r m   i s   t h e   f r e que n c y   w i t w h i c e rr o r s   o c c ur   i n   t h e   de c o de s e qu e n c e .   M o r e   pr e c i s e l y ,   t h e   a v e r a ge   p r o b a b i l i t y   of   a   b i t - e r r o r   a t   t h e   o ut pu t   o f   t h e   de c o d e r   i s   a   m e a s u r e   o f   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   de m o dul a t o r - de c o d e r   c o m b i n a t i o n.   A s   a   f i n a l   s t e p,   w h e n   n o n - d i gi t a l   o ut put   i s   de s i r e d ,   t h e   s o ur c e   de c o de r   a c c e pt s   s e que n c e s   of   b i n a r y   s i gna l s   f r o m   t h e   c ha nn e l   de c o de r   a n d   r e c o n s t ruc t s   t h e   o r i g i n a l   e n c r y pt e s i gna l .   T h e   de c r y pt i o n   b l o c a c c e pt s   t h e   e n c r y pt e s i gna l   a n de c i ph e r e t h e   s i g n a l   t o   ge t   t h e   o r i g i na l   t r a n s m i t t e m e s s a ge .     I n   t h e   f o l l ow i n s ub t i t l e s   w e   a r e   go i n t o   s e e   t h e   c o n c e pt s   a n d   a l go r i t hm s   of   e a c h   b l o c k     2. 1 .       I n fo r m ati o n   s ou r c e       In f o r m a t i o s o ur c e   i s   t h e   o ri gi na l   m e s s a ge   gi v e n   t o   a   di g i t a l   c o m m uni c a t i o n   s y s t e m   a s   a n   i n pu t .   T h e   m e s s a ge   s o ur c e   c a po s s i b l y   be   t e xt ,   v i de o ,   a ud i o   a n d   di gi t a l   da t a   l i ke   c o m put e r   o ut pu t .     2. 2 .   En c r yp t i o n     E n c r y pt i o n   i s   t h e   p r o c e s s   of   h i di ng  da t a   t o   p r o t e c t   f r o m   e x t e rna l   h a c ke r s .   T h e r e   a r e   t w o   t y pe s   o e n c r y pt i o n   c a l l e b i n a r y   a n t e xt   c i p h e r s .   B ut   i n   t h i s   a rt i c l e ,   w e   w i l l   s e e   t h e   s ub s t i t ut i o n   c i p h e r   o r   e n c r y pt i o w h i c i s   t e xt   c i p h e r i ng.   S ub s t i t u t i o c i p h e us e t o   hi de   o u da t a   by   r e pl a c i n g   t h e   c ha r a c t e r s   i n   o u pl a i nt e xt   by   a n o t h e r   c h a ra c t e r s .   B ut   t h e   r e p l a c e m e nt   i s   t a ke s   pl a c e   s y s t e m a t i c a l l y .   A ddi t i v e   c i ph e r,   m ul t i p l i c a t i v e   c i ph e a n a f f i n e   c i p h e r   a r e   t h e   f r e que n t l y   us e s ub s t i t ut i o m e t h o d   c i p h e r s .   L e t ’s   s e e   t h e   a l go r i t hm s   o n e   b y   o n e .     A ddi t i v e   c i ph e r :   A a ddi t i v e   c i p h e i s   a   s ub s t i t u t i o n   c i p h e r.   T h e   l e t t e r s   o f   t h e   p l a i n t e xt   s t a y   i n   t h e       c o r r e c t   po s i t i o n   b ut   a r e   r e p l a c e by   o t h e l e t t e r s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :   2 99   -   31 0   302     M ul t i pl i c a t i v e   c i p h e r:   I t   i s   s ub s t i t u t i o n   c i p h e r s ,   b ut   l e t t e r s   a r e   r e pl a c e by   m ul t i pl i c a t i o n .   M o dul a a r i t hm e t i c   b e c o m e s   m o r e   o bv i o us l y   n e c e s s a r y   h e r e .   T h e   t r i c ki e s t   pa rt   i s   f i n d i n t h e   m ul t i p l i c a t i v e   i n v e r s e   i n   t h e   m o dul a r   s y s t e m .       A ff i n e   c i p h e r :   A f f i n e   c i p h e r s   a r e   a n o t h e r   v a r i a t i o n   o f   s ub s t i t ut i o c i p h e r.   T hi s   t i m e ,   w e   c o m b i n e   b o t h   a ddi t i v e   a n d   m ul t i pl i c a t i v e   s t e ps .   W h e e n c o di n g ,   a dd   f i r s t ,   a n d   t h e m ul t i pl y .   W h e n   de c o di n g,   m ul t i p l y   f i r s t   by   t h e   m u l t i pl i c a t i v e   i n v e r s e   ( t - 1 ) ,   t h e n   a dd   t h e   a dd i t i v e   i n v e rs e   ( m - 1 ).       2 . 3 .       S o u r c e   e n c o d e r   an d   d e c o d e r   S o ur c e   e n c o di n g   i s   t h e   p r o c e s s   o f   c o n v e r t i n g   a s c i   c o de   o f   t h e   a rra y   o f   c h a r a c t e r s   i t o   b i na r y   e qui v a l e n t .   T h e   s o ur c e   e n c o de r   b l o c a c c e pt s   t h e   e n c r y pt e da t a   f r o m   t h e   e n c r y pt i o n   b l o c a n c o n v e r t s   e a c c h a ra c t e t o   a s c i   8   o a s c i   7.   T h e   s o u r c e   de c o di n i s   t h e   p ro c e s s   of   c o n v e r t i n g   t h e   b i na r y   b i t s   i nt o   t h e   a s c i   e qui v a l e n t .   T h e   c o n v e r s i o p r o c e s s   t a ke s   pl a c e   by   t h e   f o l l o w i n g   a l go r i t hm .   L e t   w e   ha v e   a 8   b i t   a rra y     = [ 1   2   3     4   5   6   7   8 ]   .   T h e n,   t h e   a s c i   e qui v a l e n t   w i l l   b e :        = 1 +   2 2 +   3   4 + 4 8 +   5 16 +   6 32 +   7 64 +   8 128     2. 4 .       C h an n e l   e n c o d e r   an d   C h an n e l   d e c o d i n g   Cha nn e l   c o di n g   i s   o f t e us e i di gi t a l   c o m m u ni c a t i o s y s t e m s   t o   p r o t e c t   t h e   di g i t a l   i n f o r m a t i o f r o m   n o i s e   a n d   i nt e r f e r e n c e   a n d   r e duc e   t h e   num b e o f   b i t   e rr o r s .   C h a nn e l   c o di n g   i s   m o s t l y   a c c o m pl i s h e by   s e l e c t i ve l y   i nt r o duc i ng  r e du nda nt   b i t s   i t o   t h e   t ra n s m i t t e i n f o r m a t i o n   s t r e a m .   T h e s e   a ddi t i o n a l   b i t s   w i l l   a l l o w   de t e c t i o n   a n d   c o rr e c t i o o f   b i t   e rr o r s   i t h e   r e c e i v e da t a   s t r e a m   a n d   p r o v i de   m o r e   r e l i a b l e   i n f o r m a t i o n   t r a n s m i s s i o n.   T h e   c o s t   o f   us i n g   c ha nn e l   c o di ng   t o   p r o t e c t   t h e   i n f o r m a t i o i s   a   r e duc t i o i d a t a   ra t e   o e xpa n s i o i b a ndw i dt h .   T h e r e   a r e   t w o   m a i t y pe s   of   c h a nn e l   c o de s ,   na m e l y   b l o c c o de s   a n d   c o n v o l ut i o n a l   c o de s .   T h e   b l oc c o d e s   a c c e pt   a   b l o c of   i n f o r m a t i o n   b i t s   a n d   p r o duc e   a   b l o c of   c o de b i t s .   By   pr e de t e rm i n e rul e ,   n - k   r e du n da nt   b i t s   a r e   a dde t o   t h e   i n f o r m a t i o n   b i t s   t o   f orm   t h e   n   c o de b i t s .   Co m m o n l y   t h e s e   c o d e s   a r e   r e f e rr e t o   us   ( n ,   k)   b l o c c o de s .   S o m e   of   t h e   c o m m o nl y   us e b l o c c o de s   a r e   l i n e a r   b l o c c o de s   a n c y c l i c   b l oc c o de s .   T h e   c o n v o l ut i o n a l   c o di n g   e n c o de s   t h e   s e que n c e   of   m e s s a ge   b i t s   b i t   b y   b i t   i n s t e a d   o f   t a k i n g   b l o c k s   of   b i t s .   Cha nn e l   de c o di n i s   t h e   p r o c e s s   o f   r e c ov e r i n t h e   t ra n s m i t t e b i t s   f r o m   t h e   c ha nn e l   e n c o de r   b l o c k.   Cha nn e l   de c o di n g   i n v o l v e s   r e c e i v i n g   t h e   c ha nn e l   c o de w o r w i t h   i t s   po s s i b l e   c h a nn e l   n o i s e ,   e rr o de t e c t i o l o c a t i o n   a n d   c o rr e c t i n i f   a n y .   If   n o   e rr o r s   a r e   f o un d ,   t h e   r e c e i v e b l o c i s   t a ke n   a s   t h e   e rr o r l e s s   c h a nn e l   c o de s .   D e pe n di n g   o n   t h e   t ra n s m i t t e e n c o de r ,   t h e r e   a r e   a do pt e c orr e s po n d i n de c o di n s c h e m e s .   I t h e   f o l l o w i n s ub t i t l e s   w e   w i l l   s e e   t h e   de t a i l s   o f   t h e   f o l l ow i n g   c ha nn e l   c o di n g   a nd  de c o di n t y pe s .   L i n e a b l o c c o di n g:   L i n e a r   b l o c e n c o de r   a c c e pt s   b i na r y   da t a   f r o m   t h e   s o ur c e   e n c o de r   a nd  s e gm e n t s   i t   i t o   m e s s a ge   b l o c ks   of   l e n gt k   b i t s   de n o t e b y   U .   t h e   m e s s a ge   b l o c ks   a r e   t h e e n c o de by   a ddi n g   n - k   pa ri t y   b i t s   t o   pr o duc e   a n   n   b i t   l e n gt c o de w o r de n o t e by   V .   t h e re   a r e   a   t o t a l   o f   2 k   di s t i n c t   m e s s a ge s .   T h e   e n c o de r   a c c o r di n g   t o   c e r t a i r u l e s   t r a n s f o r m s   e a c i n p ut   m e s s a ge   u   i t o   b i t   V   w i t h   > .   Co rr e s po n d i n g   t o   t h e   2 k   po s s i b l e   m e s s a ge s ,   t h e r e   a r e   2 k   c o de   w o r ds   c a l l e d   c o de   w o r d.   A e n c o de r   w h i c t a ke s   m   b i t s   a n d   e n c o de   t h e m   t o   b i t s   i s   c a l l e ( , )   e n c o de r .   . T h e   s e que n c e   o f   m e s s a ge   a nd  c o de   w o r b i t s   i s   g i v e n   a s   f o l l ow s :     = [ 1 , 2 , 3 , , ]       = [ 1 , 2 ,   3 , , ]       T h e   c o de w o r d   V   i s   ge n e r a t e by   m a t r i x   m ul t i p l i c a t i o n   o f   a   ge n e r a t o m a t ri x   w i t t h e   i n pu t   v e c t o r   U .   G e n e r a t o m a t r i x   i s   a i m po rt a nt   pa ra m e t e a n d   i t   ha s   t w o   pa rt s   c a l l e t h e   p a r i t y   b i t   a n d   i n f o r m a t i o b i t   p a r t s .     = [ : ]     T h e   p a r i t y   b i t   i s   r e p r e s e n t e d   by     a n d   i t   i s   f o un d   by   di v i di n g   +   t o   t h e   ge n e r a t o po l y n o m i a l   ( )   for     =   0 , 1 , , 1   a n d   t a ki ng  t h e   r e m a i nde c o e ff i c i e n t s .   T h e   i n f o r m a t i o n   p a r t   i s   r e p r e s e nt e by     a n i s          i de n t i t y   m a t ri x.   T h e   ge n e ra t o r   po l y n o m i a l   s h o ul b y   a   p ri m i t i v e   w i t h   de gr e e   .   T h e n   t h e   r e s ul t i n g   ge n e ra t o r   m a t r i x   w i l l   b e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P r ac t i c al   und e r s t and i ng  of   t h e   o pe r a t i ng   pr i n c i pl e   o f   d i gi t al   ( G e br e hi w e t   G e br e k r s t os   L e m a )   303     = [           11 11 1 ( ) : 1 0 0 0 2 1 22 2 ( ) : 0 1 0 0 . . . . : . . . . . . . . : . . . . ( 1 ) 1 ( 1 ) 2 ( 1 ) ( ) : 0 0 1 0 ( ) 1 ( ) 2 ( ) : 0 0 0 1 ]                 T h e   e n c o di n g   p r o c e s s   t a ke s   pl a c e   by   m ul t i p l y i n e a c h   m e s s a ge   b i t s   w i t h   t h e   ge n e r a t o r   m a t ri a s   f o l l ow s .             =         Let   = [ 1 , 2 , , ]   b e   t h e   m e s s a ge   t o   b e   e n c o de a n l e t   = [ 1 , 2 ,   3 , , b e   t h e   e n c o de c ode w o r d.   T h e n :         =   [ 1 , 2 , , ]   [           11 12 1 ( ) : 1 0 0 0 21 22 2 ( ) : 0 1 0 0 . . . . : . . . . . . . . : . . . . ( 1 ) 1 ( 1 ) 2 ( 1 ) ( ) : 0 0 1 0 ( ) 1 ( ) 2 ( ) : 0 0 0 1 ]                 L i n e a b l o c de c o di n g:   I t hi s   de c o di n w e   ha v e   us e f ul   pa r i t y   c h e c m a t ri ( H   m a t r i x)  w h i c h   h e l ps   t o   kn o w   i f   t h e   r e c e i ve c o de s   a r e   ge n e ra t e f r o m   t h e   ge n e r a t o r   m a t ri G .   f o r   e a c h   ( , )   ge n e ra t o m a t ri G ,   t h e r e   e x i s t   a ( ) ×   ma t ri H ,   s uc t ha t   t h e   r o w s   o f   G   a r e   o r t h o go na l   t o   t h e   r o w s   of   H ;   t h a t   i s ,   = ,   w h e r e   i s   t h e   t r a n s po s e   o f   H ,   a n d   0   i s   a   × ( )   a l l - z e r o s   m a t r i x.       i s   a n   × ( )   m a t r i w h o s e   r o w s   a r e   t h e   c o l um n s   o f   H   a n w h o s e   c o l um n s   a r e   t h e   r o w s   o H .   T o   f ul f i l l   t h e   o r t h o go na l i t y   r e qui r e m e nt s   f o r   a   s y s t e m a t i c   c o d e ,   t h e   c o m po n e n t s   o f   t h e   H   m a t ri x   a r e   w r i t t e a s :       = [ : ]     T h e t h e   H   m a t r i x   i s :       = [ : ]     H e n c e ,   t h e     m a t r i x   i s   w r i t t e n   a s :         = [   × ]     If   t h e   r e c e i v e c o de w o r v   i s   ge n e r a t e f r o m   t h e   ge n e r a t o m a t r i x   G ,   t h e = 0   o t h e r w i s e   t h e   r e c e i v e c o de w o r i s   i e rr o r .   S y n dr o m e   c a l c ul a t i o n   a n d   e rr o de t e c t i o n:   S y n d r o m e   i s   t h e   s t r e n g t o f   a   c o de w o r a ga i n s t   e rr o o n o i s e .   S y n d r o m e   i s   c a l c ul a t e a s   f o l l ow s :   G i v e n   t h a t   a   c o de w o r ge n e ra t e d   f r o m   ge n e ra t e d   m a t r i x   G   i s   t ra n s m i t t e d   a n d   r   w i t po t e nt i a l   n o i s e   i s   r e c e i v e d.   T h e n :         =   +     W h e r e   = 1 , 2 , ,   i s   a e rr o v e c t o r   o e rr o pa t t e rn  i n t r o duc e by   t h e   c ha nn e l .   T h e r e   i s   a   t o t a l   o f   2 1   po t e n t i a l   n o nz e r o   e rr o p a t t e rn s   i t h e   s p a c e   o f   2   n - t upl e s .   T h e   s y n dr o m e   o f   r   i s   de f i n e a s :             =          Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :   2 99   -   31 0   304   T h e   s y n d r o m e   i s   t h e   r e s ul t   o f   a   pa ri t y   c h e c pe r f o r m e o n   r   t o   de t e r m i n e   w h e t h e r   i s   a   v a l i m e m b e r   o f   t h e   c o d e w o r s e t .   If   t h e   r e c e i v e c o d e w o r r   i s   ge n e ra t e f r o m   G   t h e t h e   s y n d r o m e   ha s   a   v a l ue   0 .   If   r   c o nt a i n s   de t e c t a b l e   e rr o r s ,   t h e   s y n d r o m e   h a s   s o m e   n o n z e r o   v a l ue .   T h e   s y n dr o m e   o f   i s   s e e n   t o   b e :       = ( + ) = +     H ow e ve r ,   = 0   f o r   a l l   m e m b e r s   o f   t h e   c o de   w o r s e t .   T h e r e fo r e :         =          F r o m   t h e   a b ov e   e qua t i o n s   w e   c a c o n c l ude   t h a t   w h e t h e pe r f o r m e o n   e i t h e a   c o rr up t e c o de   v e c t o r   o r   o n   t h e   e rr o r   p a t t e rn  t ha t   c a us e i t ,   t h e   s y n dr o m e   i s   t h e   s a m e .   A n   i m po rt a nt   p r o pe rt y   of   l i n e a r   b l o c c o de s ,   f un da m e nt a l   t o   t h e   de c o di n p r o c e s s ,   i s   t ha t   t h e   m a ppi ng  b e t w e e n   c o r r e c t a b l e   e rr o r   pa t t e rn s   a nd  s y n d r o m e s   i s   o n e   t o   o n e .   E rr o c o rr e c t i o n:   W e   h a v e   de t e c t e a   s i n gl e   e rr o a nd  h a v e   s h o w n   t h a t   t h e   s y n dr o m e   t e s t   pe r f o r m e o n   e i t h e t h e   c o rr upt e d   c o de w o r d,   o o t h e   e rr o p a t t e rn  t ha t   c a us e i t ,   y i e l ds   t h e   s a m e   s y n d r o m e .   T hi s   s h o ul d   b e   a   c l ue   t ha t   w e   n o t   o n l y   c a de t e c t   t h e   e rr o r,   b ut   s i n c e   t h e r e   i s   o n e - to - o n e   c o rr e s po n de n c e   b e t w e e n   c o rr e c t a b l e   e rr o pa t t e rn s   a n d   s y n dr o m e s ,   w e   c a n   c o rr e c t   s uc h   e rr o p a t t e rn s .   L e t   us   a rra n ge   t h e   2   n - t up l e s   t ha t   r e p r e s e nt   po s s i b l e   r e c e i ve d   v e c t o r s   i a rra y ,   c a l l e d   t h e   s t andar d   ar r ay ,   s uc t ha t   t h e   f i r s t   r o w   c o n t a i n s   a l l   t h e   c o de w o r ds ,   s t a r t i ng   w i t t h e   a l l   z e r o s   c o de w o r d,   a nd   t h e   f i r s t   c o l um n   c o nt a i n s   a l l   t h e   c o rr e c t a b l e   e rr o r   pa t t e rn s .   F r o m   t h e   b a s i c   pr o pe rt i e s   o f   l i n e a c o de s ,   t h e   a l l - z e r o s   v e c t o r   m us t   b e   a   m e m b e o f   t h e   c o de w o r s e t .   E a c r o w ,   c a l l e d   a   c os e t ,   c o n s i s t s   o f   a e rr o p a t t e rn  i t h e   f i r s t   c o l um n,   c a l l e t h e   c os e t   l e ad e r ,   f o l l ow e by   t h e   c o de w o r ds   c o rr upt e d   by   t ha t   e rr o r   p a t t e rn.   I f   w e   t a ke   (7 ,   4)  e n c o de r   w i t ge n e ra t o po l y n o m i a l   ( ) = 1   +     + 3   . t h e n,   w e   a rr a nge   t h e   2 7 = 128   s e v e n - t upl e s   i a   s t a n d a r d   a rra y .   T h e   v a l i c o de w o r ds   a r e   t h e   s i xt e e n   v e c t o r s   i t h e   f i r s t   r o w ,   a n d   t h e   c o r r e c t a b l e   e rr o pa t t e rn s   a r e   t h e   s e v e n   n o n z e r o   c os e t   l e ad e r s   i t h e   f i r s t   c o l um n.   N o t i c e   t ha t   a l l   1 - b i t   e rr o r   pa t t e rn s   a r e   c o rr e c t a b l e .   S o ,   de c o di n g   w i l l   b e   c o rr e c t   i f ,   a n d   o n l y   i f ,   t h e   e rr o p a t t e rn  c a us e b y   t h e   c ha nn e l   i s   o n e   o f   t h e   c o s e t   l e a de r.   T h e   s y n d r o m e s   v a l ue   l i s t e d   i t h e   t a b l e   a t   t h e   l a s t   c o l um a re   de t e rm i n e d   f r o m   t h e   c o r r e c t a b l e   e rr o r   s e que n c e   by   c o m put i ng   :       =       T h e   p r o c e dur e   f o r   e rr o c o r r e c t i o n   a n d   de c o di n g   p r o c e e ds   a s   fo l l ow s :   a.   Ca l c ul a t e   t h e   s y n dr o m e   o f   us i n g     =      b.   L oc a t e   t h e   c o s e t   l e a de (e rr o pa t t e rn )   e ,   w h o s e   s y n d r o m e   e qua l s      c.   T h i s   e rr o r   p a t t e i s   a s s u m e t o   b e   t h e   c o rr up t i o c a us e b y   t he   c h a nn e l .   d.   T h e   c o rr e c t e r e c e i v e ve c t o r ,   o c o de w o r d,   i s   i de nt i f i e a s   = +   .   w e   c a s a y   t h a t   w e   r e t r i e v e   t h e   v a l i d   c o d e w o r b y   s u b t r a c t i n g   o ut   t h e   i de n t i f i e e rr o r .   D e c o de r   i m pl e m e n t a t i o n : W h e t h e   c o de   i s   s h o rt   a s   i c a s e   of   t h e   (7 ,   4)   c o de   de s c r i b e i n   t h e   a b ov e   s e c t i o n ,   t h e   de c o de r   c a b e   i m p l e   m e nt e w i t s i m p l e   c i r c ui t r y .   Co n s i de t h e   s t e ps   t h a t   t h e   de c o de r   m us t   t a ke :     (1)  Ca l c ul a t e   t h e   s y n d r o m e ,   (2)   l o c a t e   t h e   e rr o p a t t e rn,   a nd   ( 3)  pe r f o r m   m o dul o - a ddi t i o o f   t h e   e rr o p a t t e rn  a n d   t h e   r e c e i v e v e c t o r   (w hi c r e m o ve s   t h e   e rr o r).   F r o m   t h e   s y n dr o m e   e qua t i o w e   c a de r i v e   e xp r e s s i o f o r   e a c h   o f   t h e   s y n dr o m e   d i gi t s   i n   t e rm s   o f   t h e   r e c e i v e c o de w o r di gi t s   a s :           =          =   [             ]   [             1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 ]                 2. 5 .       L i n e   c o d i n (b as e b an d   m o d u l ati o n )   T h e   t e rm   di gi t a l   b a s e b a n d   m o dul a t i o i s   s y n o n y m o us   t o   l i n e   c o de s .   T h e s e   a r e   m e t h o ds   t o   t ra n s f e a   di gi t a l   b i t   s t r e a m   o ve r   a a na l o b a s e b a n d   c h a nn e l   ( l o w   pa s s   c h a nn e l )   us i n g   a   p ul s e   t ra i t h a t   i s   a   di s c r e t e   n u m b e r   o f   s i gna l   l e v e l s .   T h e   t e rm i n o l o gy   l i n e   c o di n o r i g i n a t e i n   t e l e ph o n y   w i t h   t h e   n e e t o   t ra n s m i t   di g i t a l   i n f o r m a t i o a c r o s s   a   c o ppe r   t e l e ph o n e   l i ne .   m o r e   s pe c i f i c a l l y ,   b i n a r y   da t a   o v e r   a   di gi t a l   r e pe a t e l i n e .   T h e   m o s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P r ac t i c al   und e r s t and i ng  of   t h e   o pe r a t i ng   pr i n c i pl e   o f   d i gi t al   ( G e br e hi w e t   G e br e k r s t os   L e m a )   305   c o m m o n   l i n e   c o di n g   i s   N R Z - L ,   R Z ,   M a n c h e s t e r,   U n i - po l a R Z ,   B i - po l a R Z   a nd   a l t e rn a t i v e   m a r k     i n v e r s i o (A M I).   a)   N R Z - L   (n o n   r e t u rn  t o   z e r o ):   a   1   a nd  a r e   r e p r e s e n t e b y   pul s e   o f   e qua l   a m p l i t ude   w i t h   po s i t i v e   a n d   n e ga t i v e   s i g r e s pe c t i v e l y .   b)   R Z   ( o n - o ff   s i gn a l i n g) :   i t hi s   f o r m ,   s y m bo l   ‘1’  i s   r e p r e s e n t e by   t ra n s m i t t i n a   pu l s e   of   c o n s t a nt   a m p l i t ude   fo r   t h e   e nt i r e   du r a t i o n   o f   t h e   s y m b o l   a nd  s y m bo l   ‘0’  i s   r e p r e s e n t e b y   s w i t c h i n g   o f f   t h e   pul s e .     c)   U n i - po l a R Z :   a   o n e   i s   r e p r e s e n t e d   by   ha l f   b i t   w i de   pu l s e   a n d   a   z e r o   i s   r e p r e s e n t e d   by   t h e   a b s e n c e   o f   a   pul s e .   d)   Bi - po l a r   R Z :   -   t h e   o n e s   a n z e r o s   a r e   r e p r e s e n t e b y   o pp o s i t e   l e ve l   pul s e s   t h a t   a r e   ha l f   b i t   w i de .   T ha t   i s   a   pul s e   i s   p r e s e n t   i e a c h   i n t e r v a l .     e)   A M (a l t e rna t i v e   m a r k   i n v e r s i o n ):   po s i t i v e   a n n e g a t i v e   pul s e s   of   e qua l   a m pl i t ude s   a r e   us e a l t e rn a t i v e l y   fo r   s y m bo l   ‘1’  a nd  n o   p ul s e   f o r   s y m bo l   ‘0’.     f)   M a n c h e s t e r :   a   s y m bo l   ‘1’  i s   s e nt   by   t r a n s m i t t i ng  po s i t i v e   vo l t   f o r   t h e   f i r s t   ha l f   o f   t h e   b i t   i n t e r v a l   a n d   n e ga t i v e   v o l t   f o r   t h e   2    h a l f   o f   b i t   i nt e r v a l .   A n d   t h e   s y m bo l   ‘0’  i s   s e nt   w i t t h e   i n v e r s e   s i g na l .     2. 6 .       D i gi ta l   m o d u l ati o n   an d   d e m od u l ati o n   B a n dp a s s   m o dul a t i o n :   D i g i t a l   m o dul a t i o n   i s   t h e   p r o c e s s   by   w h i c di g i t a l   s y m b o l s   a r e   t ra n s f o r m e i t o   w a v e fo r m s   t h a t   a r e   c o m pa t i b l e   w i t t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   t h e   c h a nn e l .   I t h e   c a s e   o f   b a s e b a n d   m o dul a t i o n,   t h e   w a ve f o r m s   us ua l l y   t a ke   t h e   f o r m   o f   s h a pe pul s e s .   B ut   i n   t h e   c a s e   o f   b a n p a s s   m o dul a t i o n   t h e   s ha pe pul s e s   m o dul a t e   a   s i nus o i da l   w a v e   fo r m   c a l l e a   c a rri e r   w a v e ,   o s i m pl y   a   c a rri e r.     In  a n y   e ve n t ,   t h e   m o dul a t i o p r o c e s s   i n v o l ve s   s h i f t i n g   o r   ke y i n g   t h e   a m p l i t ude ,   f r e que n c y   o r   pha s e   o t h e   c a rr i e i a c c o r da n c e   w i t t h e   i n c o m i n da t a .   T h us ,   t h e r e   a r e   b a s i c   di g i t a l   m o dul a t i o n   t e c hni que s .   a.   A m pl i t ude   s hi f t   ke y i n (A S K )   b.   F r e que n c y   s h i f t   ke y i n (F S K )   c.   P ha s e   s hi f t   ke y i n (P S K )   A m pl i t ude   s hi f t   ke y i n (A S K ) :   I t h i s   m e t h o t h e   a m p l i t ud e   of   t h e   c a rri e a s s u m e s   o n e   o f   t h e   t w a m p l i t ude s   de pe n de nt   o t h e   l o gi c   s t a t e s   o f   t h e   i n p ut   s t r e a m .   I A S K   t h e   m o dul a t e w a v e fo r m   m a y   be     w r i t t e a s :          ( ) = { c o s  = 2   c o s  ,   = 1 0   ,   = 0       W h e r e   E b   =   b i t   e n e r gy   =    2  2     T o   ge n e r a t e   b i na r y   A S K   w e   h a v e   t o   r e pr e s e nt   t h e   i n p ut   b i na ry   s i gna l   i u n i - po l a r   f o r m   o o n   o f f   s i gn a l .   P h a s e   s h i f t   ke y i n g :   T h e   ge n e ra l   a na l y t i c   e xpr e s s i o n   f o r   P S K   i s :       ( ) = 2 c o s [ 0   +   ( ) ]     t     T   i =   1,   ,   M     W h e r e   t h e   p ha s e   ( ) ,   w i l l   ha v e   M   di s c r e t e   v a l ue s ,   t y pi c a l l y   gi v e by         ( ) = 2    = 1 , ,     F o r   t h e   b i na r y   P S K   ( B P S K M   i s   2.   T h e   p a ra m e t e r   E   i s   s y m b o l   e n e r gy ,   T   i s   s y m bo l   t i m e   du ra t i o n ,   a n   t     T .   I n   B P S K   m o dul a t i o n s ,   t h e   m o dul a t e d   da t a   s i g na l   s h i f t s   t h e   p ha s e   o f   t h e   w a v e f o r m   ( )   t o   o n e   of   t h e   t w o   s t a t e s ,   e i t h e z e r o   o π   ( 180 0 ).     T o   ge n e r a t e   a   b i na r y   P S K   s i gna l ,   w e   ha v e   t o   r e p r e s e n t   t h e   i n p ut   b i n a r y   s e que n c e   i N R Z   w i t h   c o n s t a nt   a m p l i t ude   l e v e l s   +   a nd    f o r   b i na r y   1”   a n d   0”   r e s pe c t i v e l y .   T h e   r e s ul t i n g   N R Z   s i g n a l   a n t h e   s i nus o i da l   c a rri e r 1 ( ) ,   w h o s e   f r e que n c y   c o n s t a nt   a r e   a ppl i e t o   a   pr o duc t   m o dul a t o r.   F r e que n c y   s h i f t   ke y i n g:   T h e   ge n e ra l   a na l y t i c   e xp r e s s i o n   f o r   F S K   m o dul a t i o i s :       ( ) = 2 c o s ( + )   , 0 , = 1 , ,       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :   2 99   -   31 0   306   W h e r e   t h e   f r e que n c y   t e r m     h a s   M   d i s c r e t e   v a l ue s ,   a n t h e   pha s e   t e rm     i s   a n   a r b i t r a r y   c o n s t a nt .   F o r   t h e   b i n a r y   F S K   (B F S K M   i s   2.   T h e   p a r a m e t e E   i s   s y m bo l   e n e r gy ,   T   i s   s y m bo l   t i m e   du ra t i o n,   a n d   0     t   ≤  T .   I B F S K   m o dul a t i o n s ,   t h e   m o dul a t e d a t a   s i g n a l   s hi f t s   t h e   f r e que n c y   o f   t h e   w a v e fo r m   ( )   t o   o n e   o f   t h e   t w f r e que n c y   s t a t e s ;   e i t h e r ƒ 1    2         ( ) = {     2 c o s 1 ,      = 1   , 1 = 2 ƒ 1 2 c o s 2 ,      = 0   , 2 = 2 2       T o   ge n e r a t e   b i n a r y   F S K   w e   ha v e   t o   r e pr e s e nt   t h e   i n pu t   b i na r y   s i gna l   i O N - O F F   s i g na l i ng  f o r m .   T h e t h e   s i g n a l   i s   a pp l i e t o   p r o duc t   m o dul a t o w i t t w o   f r e que n c y   ƒ 1 a n d   2   a n d   t h e   i nput   t o   t h e   2    p r o duc t   m o dul a t o r   i s   i n v e rt e d.           ( ) = ( )   1 ( ) + ( ) c o s 2 ( )                ( )        of   ( )     B a n pa s s   de m o dul a t i o n   i s   t h e   p r o c e s s   of   r e c ove r i n g   w h a t   w a s   t r a n s m i t t e t o   t h e   c ha nn e l   c o n s i de ri n g   a n y   po s s i b l e   di s t o rt i o n s   o c o rrupt i o n s   o f   t h e   s i g na l .   W h e t he   c a rr i e e xpl o i t s   k n o w l e dge   of   t h e   c a rri e r’s   p h a s e   t o   de t e c t   t h e   s i g na l s ,   t h e   p r o c e s s   i s   c a l l e c o h e r e n t   de t e c t i o n;   w h e n   t h e   r e c e i v e r   do e s   n o t   ut i l i z e   s uc p ha s e   r e f e r e n c e   i n f o rm a t i o n,   t h e   p r o c e s s   i s   c a l l e d   n o n c o h e r e nt   de t e c t i o n .   I di gi t a l   c o m m u ni c a t i o n s ,   t h e   t e rm   de m o dul a t i o a n d   de t e c t i o a r e   o f t e n   us e i n t e r c ha n ge a b l y ,   a l t h o ugh  de m o dul a t i o e m p ha s i z e s   w a v e f o r m   r e c ov e r y ,   a nd   de t e c t i o e n t a i l s   t h e   p r o c e s s   of   s y m bo l   de c i s i o n .   I t hi s   l i t e ra t u r e   w e   a r e   us i n g   t h e   c o h e r e nt   de t e c t i o n .   I t h e   f o l l o w i n g   s ub t i t l e s   w e   w i l l   s e e   t h e   de m o dul a t i o n / de t e c t i o p r o c e s s e s   fo r   t h e   A S K ,   P S K   a nd  F S K   m o dul a t i o t y pe s .   B i n a r y   de t e c t i o i A S K :   T o   de t e c t   t h e   o r i g i n a l   b i na r y   s e que n c e   o f   1’s   a nd  0’s   w e   a p pl y   t h e   n o i s y   B A S K   s i gn a l   ( )   t o   a   c o rr e l a t e r,   w h i c h   i s   a l s o   s uppl i e w i t h   a   l o c a l l y   ge n e r a t e c o h e r e n t   r e f e r e n c e   s i g na l   1 ( ) .   T h e   c o rr e l a t o o ut put   1   i s   c o m pa r e d   w i t h   a   t hr e s h o l d   o f   z e r o   v o l t .   If   1   >  2 ,   t h e   r e c e i v e r   de c i de s   i n   f a vo r   o f   s y m bo l   1” .   O t h e   o t h e r   ha n d ,   i f   1    2   i t   de c i de s   i f a vo r   o f   s y m bo l   0” .     B i n a r y   de t e c t i o n   i P S K :   T o   de t e c t   t h e   o r i g i n a l   b i n a r y   s e que n c e   of   1’s   a n d   0’s   w e   a pp l y   t h e   n o i s y   B P S K   s i gna l   ( )   t o   a   c o rr e l a t e r ,   w hi c i s   a l s o   s upp l i e d   w i t h   a   l o c a l l y   ge n e r a t e c o h e r e nt   r e f e r e n c e   s i g na l   1 ( ) . T h e   c o rr e l a t e o ut p ut   1   i s   c o m pa r e w i t a   t hr e s h o l d   o f   z e r o   v o l t .   If   1   > 0,   t h e   r e c e i ve de c i de s   i f a v o r   of   s y m bo l   1” .   O t h e   o t h e r   ha nd,   i f   1   <   i t   de c i de s   i f a v o r   of   s y m b o l   0” .     B i n a r y   de t e c t i o n   i n   F S K :   T o   de t e c t   t h e   o r i g i na l   b i n a r y   s e que n c e   gi v e n   t h e   n o i s y   r e c e i v e s i gn a l   ( ) It   c o n s i s t s   o f   t w o   c o r r e l a t e w i t h   c o m m o i nput ,   w hi c a r e   s uppl i e w i t l o c a l l y   ge n e ra t e c o h e r e nt   r e f e r e n c e   s i g n a l s   1 ( )   a nd   2 ( ) .   T h e   c o rr e l a t e r   o ut pu t s   a r e   t h e s ub t ra c t e o ne   f r o m   t h e   o t h e r ,   a n t h e   r e s ul t i n de fe r e n c e   y ,   i s   c o m pa r e w i t a   t hr e s h o l o f   z e r o   v o l t .   If   > 0   t h e n,   r e c e i ve r   de c i de s   i f a v o r   o f   1” .   O n   t h e   o t h e ha n d ,   i f   < 0   i t   de c i de s   i f a v o r   o f   0” .   If   y   i s   e xa c t l y   z e r o ,   t h e   r e c e i v e r   m a ke s   a   ra n do m   gue s s   i f a v o r   of   1”   o 0” .         3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N S   In  t h e   di gi t a l   c o m m u ni c a t i o s i m ul a t i o n   s o f t w a r e ,   e a c b l o c k   a c c e pt s   i nput   f r o m   t h e   p r e c e di n g   b l o c k   a n a l s o   i s o m e   b l o c s o m e   i n pu t   pa ra m e t e r s   a r e   r e qui r e d   f r o m   t h e   us e r.   I t hi s   c h a p t e w e   a r e   go i n t o   di s c us s   t h e   i n p ut   a n d   o ut put   pa ra m e t e r s   f o r   e a c h   b l o c k.   I o r de r   t o   f a c i l i t a t e   t h e   i n pu t   o f   t h e s e   pa ra m e t e r s   a n d   f o l l o w   t h e   f l ow   of   t h e   s i m ul a t i o n ,   t h e   G r a p hi c a l   U s e r   I nt e r f a c e   (G U I)  i s   de s i g n e f o r   c o n v e n i e n c e   t o   t h e   us e r.   T h e   i n put   p a r a m e t e c a b o t h   b e   e nt e r e d   f r o m   t h e   G U o r   f r o m   p re pa r e d   us e f i l e .     T h e   G U h a s   2   pa rt s   c a l l e d   t h e   t ra n s m i t t e a nd  r e c e i v e r   p a r t .   W h e t h e   us e c l i c ks   a t   t h e   b l o c k     di a g ra m   t a b   t h e   b l o c di a g r a m   t ha t   w e   de v e l o i o ur  p r o j e c t   a r e   di s p l a y e i n   t h e   G U I.   A n d   w h e t h e   h e l p   t a i s   c l i c ke a l l   t h e   a l go r i t hm s   a nd  de f i ni t i o n s   o f   e a c h   b l o c w i l l   b e   di s pl a y e s o   t ha t   t h e   s t ude nt s   c a n   r e m e m b e w h a t   t h e y   h a v e   l e a rnt   i n   c l a s s .   N o w   w e   a r e   go i ng  t o   s e e   t h e   i nput   a n o ut pu t   p a r a m e t e r s   f o r   t h e   t ra n s m i t t e a nd  r e c e i v e r .   H a v e   a   l o o a t   t h e   s c r e e s h o t   o f   t h e   de v e l o pe ge n e r a l   b l o c di a g r a m   o f   t h e   g r a p h i c a l   us e i nt e r f a c e   s h o w n   i F i g u r e   2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P r ac t i c al   und e r s t and i ng  of   t h e   o pe r a t i ng   pr i n c i pl e   o f   d i gi t al   ( G e br e hi w e t   G e br e k r s t os   L e m a )   307       F i gu r e   2.   G U o f   t h e   s e c ur e   di g i t a l   c o m m u n i c a t i o n       3. 1 .       T r an s m i tte r   s i d e   i n p u an d   o u t p u p ar am e te r s   In  t h e   t ra n s m i t t e s i de   w e   h a v e   b l oc ks   of   i n f o r m a t i o s o urc e ,   e n c r y pt i o n ,   s o ur c e   e n c o de r ,   c h a nn e l   e n c o de r ,   l i n e   e n c o de r ,   a n b a n pa s s   m o dul a t i o n.   I n   t h e   i n f o r m a t i o n   s o u r c e   b l oc k,   w e   h a v e   c o m b i n a t i o n a l   b o x   us e t o   s e l e c t   t h e   i n pu t   p a r a m e t e r .   It   i n c l ude s   a s   o pt i o n s   l i ke   t o   w r i t e   t e xt   di r e c t l y ,   t o   t a ke   t e xt   d a t a   f r o m   s t o r e f i l e   a nd  t o   t a ke   a ud i o   f i l e .   A n a l s o ,   i t   ha s   t e xt   b o w h i c h e l t o   w r i t e   t h e   d i r e c t   i n p ut   a n t o   s h o w   a s   w h a t   w e   b r i n g   f r o m   t h e   s t o r e d   f i l e .     T h e   e n c r y pt i o n   b l o c t a ke s   t h e   p l a i n   t e xt   f o r   t e xt ua l   d a t a   a n d   a rra y   o f   i n t e ge r s   f o r   a ud i o   f i l e   f r o m   t h e   s o ur c e   i n f o r m a t i o n   b l o c k.   I n s i de   t h e   b l o c t h e r e   i s   c o m b i na t i o n a l   b o w h i c h   h e l ps   t h e   us e r   t o   s e l e c t   a m o n g   t h e   di f fe r e nt   t y pe s   of   e n c r y pt i o n   t e c hn i que s .   T h e r e   a r e   a l s o   t o   t e xt   b o w h i c h e l ps   t o   e n t e t h e   us e t h e   a dd i t i v e   ke y   a n d   m u l t i pl i c a t i v e   ke y .   T h e   o ut pu t   o f   t h e   e n c r y pt e da t a   i s   di s pl a y e i n   t h e   t e xt   b o f o un i n s i de   t h e   b l o c k   pr e pa r e d   f o r   t ha t .   T h e   s o u r c e   e n c o de b l o c a c c e pt s   i t s   i n pu t   f r o m   t h e   e n c r y pt i o n   b l o c k.   T hi s   b l o c do e s   n o t   a c c e pt   a n y   i n put   f r o m   t h e   us e r .   O nl y   c l i c ki n t h e   s o ur c e   e n c o de r   b l o c k   i s   e xpe c t i ng  f r o m   t h e   us e r .   T h e   s o ur c e   e n c o de d   b i n a r y   o ut put   i s   di s p l a y e i n   t h e   t e xt   b o i s i de   t ha t   b l oc k.   T h e   c h a nn e l   e n c o di n g   b l o c c o n s i s t   o c o m b i na t i o n a l   b o t o   s e l e c t   t h e   di f f e r e n t   m e t h o ds   o f   c h a nn e l   e n c o di n g   a n d   o n e   t e xt   b o t o   d i s pl a y   t h e   c ha nn e l   e n c o de b i n a r y   da t a .   T hi s   b l o c a c c e pt s   i n pu t   d a t a   f r o m   t h e   s o ur c e   e n c o de r   b l o c k.   T h e   l i n e   c o di n g   b l o c a c c e pt s   i t s   i nput   f r o m   t h e   o ut put   o f   t he   c ha nn e l   e n c o de b l o c k.   A n d   i t   ha s   o n e   c o m b i na t i o n a l   b o w h i c h e l ps   t o   t h e   us e t o   s e l e c t   a m o n g   t h e   di f f e r e n t   t y p e s   o f   l i n e   c o di ng.   T h e   l i n e   c o de d   o ut put   g ra p i s   d i s pl a y e i t h e   di s p l a y   bo f o un d   i t ha t   b l o c k.   T h e   b a nd  pa s s   b l o c a c c e pt s   s o m e   o f   i t s   i n pu t s   f r o m   t h e   us e a nd   t h e   o t h e f r o m   t h e   c h a nn e l   e n c o de a nd   c on v e r t s   t o   O N - O f f   s i gna l   b e fo r e   i t   us e s   a s   i n pu t   t o   t h e   m o dul a t o r .   T hi s   b l o c h a s   c o m b i n a t i o n a l   b o w h i c h   h e l ps   t o   s e l e c t   t h e   us e r   o n e   o f   t h e   b a nd  p a s s   m o dul a t i o t y p e s   a n d   a l s o   i t   ha s   t w o   t e xt   b o xe s   t ha t   h e l ps   t h e   us e r   t o   e nt e r   t h e   f r e que n c i e s   1 ,    2 .   T h e   m o dul a t e d   o ut   put   i s   di s pl a y e i n   t h e   d i s pl a y   bo fo un i n   t ha t   b l o c k.   T hi s   t i m e   t h e   o pe ra t i o n   o f   t h e   t ra n s m i t t e i s   c o m pl e t e a n t h e   d a t a   i s   s e n t   t o   t h e   r e c e i v e r .   T ra n s m i t t e o f   t h e   di g i t a l   c o m m uni c a t i o n   s y s t e m   a s   s h o w n   i F i gu r e   3 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :   2 99   -   31 0   308       F i gu r e   3 .   T r a n s m i t t e r   o f   t h e   d i gi t a l   c o m m u ni c a t i o s y s t e m       3. 2 .      R e c e i v e r   s i d e   i n p u an d   o u tp u p ar am e te r s   I t h e   r e c e i v e r   s i de   w e   h a v e   b l o c ks   w h i c h   pe r f o r m   t h e   r e v e r s e   of   t h e   b l o c ks   i n   t h e   t ra n s m i t t e r.   T h e   bo c ks   a r e   t h e   p a s s   b a n d   de m o dul a t i o n ,   l i n e   de c o di n g /   d e t e c t i o n ,   c ha nn e l   de c o de r ,   s o ur c e   e n c o de r   a nd  de c r y pt i o n .   I t h e   f o l l ow i n p a r a g r a p h s   w e   a r e   go i n t o   s e e   t h e   p a ra m e t e r s   i n   e a c b l o c k.     T h e   f i r s t   b l o c i n   t h e   r e c e i v e r   s i de   i s   t h e   p a s s   b a n d   de m o dul a t o r .   T hi s   b l o c do e s   n o t   a c c e pt   a n y   i n p ut   f r o m   t h e   us e r .   W h e w e   de v e l o t h e   s o f t w a r e ,   w e   m a ke   i t   t o   t a ke   t h e   s e l e c t e m o dul a t i o t y pe   a n d   f r e que n c y   e n t e r e by   t h e   us e r   a t   t h e   t ra n s m i t t e s i de .   B e c a us e   t h e   us e m a y   fo r ge t   w ha t   h e   c h o o s e s   a n e n t e r e i t h e   t r a n s m i t t e r   s i de   a n d   a l s o   t h e   m o dul a t i o t y pe   a n f r e que n c y   s h o ul b e   c o m pa t i b l e .       T h e   l i n e   de c o de r   b l o c c o n s i s t s   o nl y   t h e   d i s pl a y   b o t o   di s p l a y   t h e   r e c e i ve l i n e   c o de da t a   s o   t ha t   t de c o de   i t o   b i na r y   e qui v a l e nt .   T h e   l i n e   de c o d e d/   de t e c t e d   b i na r y   da t a   a r e   d i s pl a y e i a   b l o c c a l l e d   de t e c t e da t a .     T h e   c ha nn e l   de c o de r   b l oc a c c e pt s   t h e   de t e c t e da t a   f r o m   t h e   de t e c t o r   b l oc a n d   c h e c ks   f o r   e rr o r   a nd  i f   t h e r e   i s   c o rr e c t a b l e   e rr o i t   c o rr e c t s .   T h e   c o rr e s po n di n g   c ha nn e l   de c o de r   t y pe   w i t t h e   e n c o de t ha t   w e   us e   a t   t h e   t r a n s m i t t e r   i s   l i n ke d   i nt e rna l l y   w h e t h e   s o f t w a r e   de v e l o pe d.   T h e   c h a nn e l   de c o de r   gi v e s   t w o   o ut put s   c a l l e t h e   c o rr e c t e c o d e   w o r a nd  t h e   c o rr e c t e m a s s a ge   b i t s .   T h e n   t h e   c o rr e c t e m e s s a ge   b i t s   w i l l   b e   us e a s   i n pu t   t o   t h e   s o ur c e   d e c o de r .   T h e   s o ur c e   de c o de r   b l oc a c c e pt s   t h e   c o rr e c t e i n pu t   f r o m   t h e   c h a nn e l   de c o de r   a nd  c o n v e r t s   i t   b a c t o   t h e   c o rr e s po n di ng   a s c i .   If   t h e   i n f o rm a t i o s o u r c e   w a s   t e xt ua l   i t   t ra n s f o r m s   t h e   a s c i   t o   c o rr e s po n di n g   c h a ra c t e r s   b ut   i f   i t   w a s   a ud i o   f i l e   i t   s i m p l y   ke e ps   i t   a s   a rra y   of   i nt e ge r s .   T h e   o ut put   o f   t h e   s o ur c e   de c o de r   i s   di s pl a y e i n   t h e   t e xt   b o fo un i n s i de   t h e   s o ur c e   de c o de r   b l o c k.       T h e   de c r y pt i o n   b l o c a c c e pt s   t h e   e n c r y pt e da t a   f r o m   t h e   s o ur c e   e n c o de r   b l o c k.   T hi s   b l o c i n   o r de t o   pe r f o r m   t h e   de c r y p t i o n   p r o c e s s   i t   n e e ds   t h e   i n v e r s e   ke y s   fo r   a l l   t y p e s   of   e n c r y pt i o m e t h o ds .   B ut   n o r m a l l y   w h i l e   w e   a r e   de v e l o pi n g   t h e   s o f t w a r e ,   w e   m a ke   a i nt e rn a l   l i n k   b e t w e e n   t h e   t ra n s m i t t e a nd  t h e   r e c e i ve r   i o r de t o   t a ke   t h e   e n c r y pt i o t y pe   us e a t   t h e   t ra n s m i t t e r   i n   t he   r e c e i v e r   di r e c t l y .   A l s o ,   t h e   us e r   s h o ul d   h a v e   t o   i n t e r   t h e   e n c r y pt i o n   ke y   t h a t   h e / s h e   us e   a t   t h e   t r a n s m i t t e r   s i de   a n t h e   s y s t e m   by   i t s e l f   w i l l   f i n d   t h e   i n v e r s e   ke y   b e c a us e   i t   i s   d i f f i c ul t   t o   c a l c ul a t e   t h e   i n v e r s e   ke y   by   o ur   h a nds .   A f t e r   de c r y pt i o n,   i f   t h e   i n f o rm a t i o n   s o u r c e   w e r e   a udi o   f i l e   i t   w i l l   b e   w r i t t e b a c i t o   i t s   f o r m   us i n g   t h e   w a v   w r i t e r .   B ut   i f   t h e   i n f o r m a t i o n   s o u r c e   w e r e   t e xt ua l   i t   w i l l   b e   s t o r e i n   o n e   o f   s t o r a ge   p l a c e s .   R e c e i v e r   o f   t h e   d i gi t a l   c o m m u ni c a t i o n   s y s t e m   F i gu r e   4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.