ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TEKNIK EQUALIZER PADA SISTEM SC-FDMA TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TEKNIK EQUALIZER PADA SISTEM SC-FDMA TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Oleh: RISKI NUGROHO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 2016

2

3 ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TEKNIK EQUALIZER PADA SISTEM SC-FDMA RISKI NUGROHO NIM : Tanggal Sidang : 18 Januari 2016 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau Jl. Soebrantas KM 15 No. 155 Pekanbaru ABSTRAK SC-FDMA merupakan teknik multiple access yang menggunakan single carrier dalam mengirimkan data dan memiliki nilai PAPR yang kecil yang dapat diimplementasikan pada sisi uplink 4G. Untuk lebih meningkatkan performansi dari sistem SC-FDMA perlu ditambahkan equalizer pada sisi penerima. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja jenis equalizer yang memiliki performansi yang bagus dengan cara membandingkan equalizer yang digunakan pada sistem komunikasi SC-FDMA. Equalizer yang dibandingkan adalah ZF equalizer dan MMSE equalizer. Hasil dari penelitian ini adalah baik pada kanal AWGN maupun Rayleigh Fading, MMSE equalizer memiliki kinerja lebih baik dibandingkan dengan ZF equalizer dengan BER 10-4 dan Eb/No 9,2 db pada kanal AWGN, serta BER 0,37 x 10-3 dan Eb/No 30 db pada kanal Rayleigh Fading. Nilai PAPR pada kanal AWGN maupun Rayleigh Fading, MMSE equalizer juga memiliki kinerja lebih baik dibandingkan dengan ZF equalizer dengan nilai PAPR 3,0174 db pada kanal AWGN dan 6,6020 db pada kanal Rayleigh Fading. Kata Kunci : AWGN, Equalizer, Rayleigh Fading, SC-FDMA. vii

4 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr.Wb Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah mencurahkan rahmat dan hidayah-nya kepada penulis. Shalawat beriring salam untuk junjungan kita Nabi Muhammad SAW, sebagai seorang sosok pemimpin dan tauladan bagi seluruh umat di dunia yang patut diteladani bagi kita semua. Atas ridho Allah SWT penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Analisis Perbandingan Unjuk Kerja Teknik Equalizer pada Sistem SC-FDMA. Melalui proses bimbingan dan pengarahan yang disumbangkan oleh orang-orang yang berpengetahuan, dorongan, motivasi, dan juga do a orang-orang yang ada disekeliling penulis sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan penuh kesederhanaan. Sudah menjadi ketentuan bagi setiap Mahasiswa yang ingin menyelesaikan studinya pada perguruan tinggi UIN SUSKA RIAU harus membuat karya ilmiah berupa Tugas Akhir guna mencapai gelar sarjana. Penulis menyadari bahwa dalam menyusun laporan ini masih menemui beberapa kesulitan dan hambatan, disamping itu juga menyadari bahwa penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan-kekurangan lainnya. Maka dari itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Menyadari penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulustulusnya kepada : 1) Bapak dan Ibu yang tercinta atas curahan kasih sayang, doa dan dorongan baik moril maupun materil kepada penulis. 2) Bapak Dr. Hartono, M.Pd. selaku dekan dan seluruh wakil dekan, staf beserta jajarannya fakultas sains dan teknologi. 3) Bapak Dr. Alex Wenda, S.T., M.Eng. sebagai ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim yang telah banyak memberikan pengarahan kepada penulis baik dalam kuliah maupun dalam mengurus Tugas Akhir ini. 4) Bapak Ahmad Faizal, S.T., M.T. sebagai koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim yang telah membantu penulis dalam mengurus proposal dan sidang Tugas Akhir. ix

5 5) Ibu Fitri Amillia, S.T., M.T. dan Bapak Mulyono, S.T., M.T. sebagai dosen pembimbing I dan II yang telah bersedia untuk meluangkan waktu untuk membimbing, memeriksa, dan memberikan petunjuk-petunjuk, serta saran dalam penyusunan laporan ini. 6) Ibu Rika Susanti, S.T., M.Eng. dan Bapak S u t o y o, S.T., M.T. sebagai dosen penguji I d a n I I yang telah bersedia untuk meluangkan waktu untuk menguji, memeriksa, dan memberi kritik, serta saran dalam laporan Tugas Akhir ini. 7) Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Elektro Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim yang telah membimbing dan memberikan materi perkuliahan kepada penulis. 8) N u r H i d a y u, S. K e d. wanita yang sangat spesial setelah Ibu penulis yang selalu mendampingi dan memberi dukungan, perhatian, semangat, serta doa bagi penulis selama penyusunan Tugas Akhir. 9) Sahabat-sahabat t e r gantengku Fit Boys Sudin, Abdul, Rifky, serta teman-teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, karena telah mau memberi kritik dan saran. 10) Seluruh rekan-rekan di Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau, khususnya Jurusan Teknik Elektro Angkatan 10 yang telah memberikan saran dan kritikan kepada penulis. 11) Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak membantu selama ini. Akhir kata, semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan karunia-nya dan membalas segala amal budi serta kebaikan pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan laporan ini dan semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan. Pekanbaru, 18 Januari 2016 RISKI NUGROHO x

6 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN COVER...i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii LEMBAR HAK KEKAYAAN INTELEKTUAL...iv LEMBAR PERNYATAAN...v LEMBAR PERSEMBAHAN...vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii KATA PENGANTAR...ix DAFTAR ISI...xi DAFTAR GAMBAR...xiv DAFTAR TABEL...xv DAFTAR RUMUS...xvi DAFTAR SINGKATAN... xviii DAFTAR LAMPIRAN...xix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang...I Perumusan Masalah...I Tujuan...I Batasan Masalah...I Manfaat Penelitian...I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA)...II Modulasi...II M-Point DFT pada Transmitter SC-FDMA...II Subcarrier Mapping...II IFFT/FFT...II Cyclic Prefix...II Fading...II Multipath...II Intersymbol Interference (ISI)...II-11 xi

7 2.10 Kanal Propagasi...II Equalizer...II Zero Forcing (ZF) Equalizer...II Minimum Mean Square Error (MMSE) Equalizer...II Peak-to-Average Power Ratio (PAPR)...II Estimasi BER dengan Metode Monte Carlo...II-19 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Langkah Penelitian... III Studi Pendahuluan... III Penetapan Parameter... III Pemodelan dan Simulasi... III Analisis dan Hasil... III Penulisan Laporan Tugas Akhir... III Pembangkitan Bit Informasi... III Pembangkitan Data... III Modulasi Data... III M-Point DFT... III Subcarrier Mapping... III N-Point IDFT... III Penambahan Cyclic Prefix... III Kanal AWGN... III Kanal Rayleigh Fading...III Remove Cyclic Prefix...III Proses N-Point DFT...III Subcarrier Demapping...III Equalizer...III ZF Equalizer...III MMSE Equalizer...III Proses M-Point IDFT...III Demodulasi...III Perhitungan Bit Error Rate (BER)...III Perhitungan Peak-to-Average Power Ratio (PAPR)...III-16 xii

8 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Kinerja Equalizer pada Sistem SC-FDMA pada Kanal AWGN.. IV Analisis Kinerja Equalizer pada Sistem SC-FDMA pada Kanal Rayleigh Fading... IV Hasil Kinerja PAPR pada Kanal AWGN... IV Hasil Kinerja PAPR pada Kanal Rayleigh Fading... IV-4 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... V Saran... V-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii