STUDI BIT ERROR RATE UNTUK SISTEM MC-CDMA PADA KANAL FADING NAKAGAMI-m MENGGUNAKAN EGC

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "STUDI BIT ERROR RATE UNTUK SISTEM MC-CDMA PADA KANAL FADING NAKAGAMI-m MENGGUNAKAN EGC"

Ida Sasmita
7 tahun lalu
Tontonan:

1 S TUGAS AKHIR RE 1599 STUDI BIT ERROR RATE UNTUK SISTEM MC-CDMA PADA KANAL FADING NAKAGAMI-m MENGGUNAKAN EGC IFTITAH ANGGRAINI NRP Dosen Pembimbing Ir.Titiek Suryani, MT JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2007 i

2 STUDI BIT ERROR RATE UNTUK SISTEM MC-CDMA PADA KANAL FADING NAKAGAMI-m MENGGUNAKAN EGC TUGAS AKHIR Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro Pada Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Mengetahui / Menyetujui : Dosen Pembimbing Ir. Titiek Suryani, MT. NIP : SURABAYA Februari, 2007 ii

3 ABSTRAK Multicarrier code division multiple access (MC-CDMA) dipercaya akan menjadi bagian penting dalam perkembangan mobile communication pada masa mendatang. MC-CDMA memiliki keunggulan yaitu tahan pada kondisi frequency selective fading. Terdapat beberapa type kanal yang biasa digunakan untuk memodelkan sistem diantaranya Kanal Gaussian, Rayleigh, Rice dan Nakagami. Dalam tugas akhir ini digunakan Nakagami-m karena memiliki fleksibilitas dalam penggunaannya yaitu model ini dapat berlaku sebagai kanal Rayleigh dan Rice. Selain itu penggunaan Equal Gain Combining dengan struktur yang sederhana untuk mendeteksi tiap user pada sisi penerima bertujuan untuk mengatasi efek intersimbol interference. Pada tugas akhir ini akan disimulasikan sistem MC-CDMA pada Kanal Nakagami-m menggunakan deteksi Equal Gain Combining dengan variasi m yang berbeda menggunakan matlab kemudian membandingkan hasil BER. Dari hasil simulasi dapat diketahui bahwa semakin besar nilai parameter fading Nakagami-m m>1, maka nilai BER makin kecil. Penggunaan deteksi Equal Gain Combining hanya dapat mengatasi efek intersymbol interference, tidak dapat mengatasi multiple acess interference yang disebabkan interferensi antar user. iii

4 ABSTRACT Multicarrier code division multiple access (MC-CDMA) is believed become important part of future mobile communications. The advantage of MC-CDMA system is immune to frequency selective fading channels. There are many types of channel which usually used for modelling telecomunications system such as Gaussian, Rayleigh, Rice and Nakagami channel. This final project use Nakagami-m model channel because it has flexibility in modelling. And also Nakagami-m can act as Rayleigh and Rice in special conditions. Beside that Equal Gain Combining is use with simple structure to detect every single user in receiver side for avoiding intersymbol interference. In this final project, MC-CDMA system in Nakagami-m fading channels using Equal Gain Combining with various m was simulated using matlab, and then the performance of the systems was compared to each other. From this simulations it s found that if Nakagami-m fading parameter m>1 then value of bit error rate is low. Equal Gain Combining only overcome the effect of intersymbol interference not multiple access interference that cause from interference between user. iv

5 KATA PENGANTAR Berkat rahmat Allah Subhanahu Wata ala, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul : STUDI BIT ERROR RATE UNTUK SISTEM MC-CDMA PADA KANAL FADING NAKAGAMI-m MENGGUNAKAN EGC Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar besarnya kepada Bapak dan Ibu selaku orang tua penulis yang telah memberikan bantuan baik moral, material maupun doa, Ibu Ir. Titiek Suryani, MT selaku dosen pembimbing tugas akhir saya yang telah membimbing, membantu dan memberikan saran dalam penyusunan tugas akhir, dan Bapak Ir. Suwadi, MT sebagai dosen wali saya. Penulis menyadari akan adanya kekurangan-kekurangan baik dalam penyusunan maupun pembahasan masalah karena keterbatasan pengetahuan penulis. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran membangun dari semua pihak agar dapat lebih baik di masa yang akan datang. Surabaya, Februari 2007 Penulis v

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL Halaman i ii iii iv v viii x BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Metodologi Sistematika Pembahasan Relevansi 4 BAB II TEORI PENUNJANG Sistem Komunikasi Multicarrier Code Division Multiple Access Prinsip Dasar Spread spektrum Pseudo-Noise Code (PN-Code) Teori Dasar CDMA Teknik OFDM Orthogonalitas Transformasi Fourier Pemancar OFDM Penerima OFDM Prinsip Dasar OFDM 14 vi

7 2.4 Multicarrier CDMA (MC-CDMA) Pemancar dan Penerima MC-CDMA Teknik Spreading Modulasi Modulasi BPSK Metode Modulasi Baseband Kanal Propagasi Kanal Additive White Gaussian Noise Kanal Multipath Fading Frequency Selective Kanal Nakagami-m Single User Detection Teknik Estimasi BER Monte Carlo 33 BAB III PEMODELAN SIMULASI Pemodelan Sistem Parameter simulasi Sistem transmisi baseband Pembangkitan Bit Informasi Proses Modulasi BPSK Pembangkitan PN-Code Proses Spreading Pemodelan Pemancar MC-CDMA Serial to Parallel Converter Kanal Nakagami-m Proses IFFT Parallel To Serial Converter Kanal sistem Komunikasi Pemodelan Penerima MC-CDMA Serial to Parallel Converter Proses FFT Equal Gain Combining Proses Demodulasi 60 vii

8 3.11 Perhitungan BER 61 BAB IV ANALISA HASIL SIMULASI Analisa simulasi MC-CDMA untuk m< Analisa simulasi MC-CDMA untuk m= Analisa simulasi MC-CDMA m> Analisa simulasi MC-CDMA untuk variasi m 72 BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran 75 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A DIAGRAM ALIR SIMULASI SISTEM LAMPIRAN B LISTING PROGRAM LAMPIRAN C DATA HASIL IMULASI LAMPIRAN D PERHITUNGAN PROSENTASE EGC DAFTAR RIWAYAT HIDUP viii

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Spektrum sinyal transmisi singlecarrier dan 5 multicarrier Gambar 2.2 Spektrum sinyal receiver singlecarrier dan 6 multicarrier Gambar 2.3 Diagram blok sistem OFDM 8 Gambar 2.4 Model teknik transmisi multicarrier 9 Gambar 2.5 Konsep pemancar OFDM 11 Gambar 2.6 Konsep multicarrier pada penerima OFDM 13 Gambar 2.7 Komponen sinyal OFDM 14 Gambar 2.8 Spektrum OFDM 15 Gambar 2.9 Diagram pemancar MC-CDMA 18 Gambar 2.10 Spektrum spreading domain frekuensi 19 MC-CDMA Gambar 2.11 Diagram penerima MC-CDMA 20 Gambar 2.12 Pemancar BPSK 22 Gambar 2.13 Penerima BPSK 22 Gambar 2.14 Fungsi rapat probabilitas Gaussian dengan 25 σ = 1 Gambar 2.15 Ilustrasi kanal fading frekuensi selektif 28 Gambar 2.16 PDF nakagami dengan beragam nilai 29 Gambar 2.17 MC-CDMA dengan Single User Detection 31 Gambar 3.1 Diagram uplink MC-CDMA untuk 1 user 35 Gambar 3.2 Bit Informasi yang dibangkitkan 38 Gambar 3.3 Konstelasi modulasi BPSK 40 Gambar 3.4 Bit informasi yang telah dimodulasi 40 Gambar 3.5 Pemancar MC-CDMA untuk k user 42 Gambar 3.6 Pemancar MC-CDMA untuk 1 user 42 Gambar 3.7 Proses serial to paralel 43 Gambar 3.8 (a) Model kanal domain waktu 44 (b) Model kanal domain frekuensi Gambar 3.9 Proses Rejection untuk m=1 46 Gambar 3.10 envelope distribusi nakagami m= Gambar 3.11 envelope distribusi nakagami m=1 47 ix

10 Gambar 3.12 Proses Rejection untuk m=2 48 Gambar 3.13 Proses Rejection untuk m=4 49 Gambar 3.14 envelope distribusi nakagami m=2 49 Gambar 3.15 envelope distribusi nakagami m=4 50 Gambar 3.16 envelope distribusi nakagami m=6 50 Gambar 3.17 Sinyal terkena fading m= Gambar 3.18 PSD sinyal kirim m= Gambar 3.19 Sinyal terkena fading m=1 52 Gambar 3.20 PSD sinyal kirim m=1 53 Gambar 3.21 Sinyal terkena fading m=2 53 Gambar 3.22 PSD sinyal kirim m=2 54 Gambar 3.23 Sinyal terkena fading m=4 54 Gambar 3.24 PSD sinyal kirim m=4 55 Gambar 3.25 Proses paralel to serial 55 Gambar 3.26 Kanal sistem simulasi dengan AWGN 56 Gambar 3.27 Envelope noise awgn 57 Gambar 3.28 Sinyal kirim m= Gambar 3.29 Sinyal kirim m=1 58 Gambar 3.30 Sinyal kirim m=4 58 Gambar 3.31 Penerima MC-CDMA 59 Gambar 4.1 MC-CDMA pada kanal Nakagami untuk 64 m=0.5 Gambar 4.2 Perbandingan sistem untuk mengetahui unjuk 65 kerja EGC saat m=0.5 Gambar 4.3 MC-CDMA pada kanal Nakagami untuk m=1 67 Gambar 4.4 Perbandingan sistem untuk mengetahui unjuk 68 kerja EGC saat m=1 Gambar 4.5 MC-CDMA pada kanal Nakagami untuk m=2 70 Gambar 4.6 Perbandingan sistem untuk mengetahui unjuk 72 kerja EGC saat m=2 Gambar 4.7 MC-CDMA pada Kanal nakagami untuk 1 user 73 x

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1 Sifat statistik deretan bit 1 dan 0 39 Tabel 3.2 Harga C untuk m<1 46 Tabel 3.3 Harga C untuk m>1 48 Tabel 4.1 BER untuk sistem MC-CDMA pada kanal AWGN 65 dengan EGC untuk m=0.5 Tabel 4.2 BER untuk sistem MC-CDMA pada kanal AWGN 66 dengan tanpa EGC untuk m=0.5 Tabel 4.3 BER untuk sistem MC-CDMA pada kanal AWGN 68 dengan EGC untuk m=1 Tabel 4.4 BER untuk sistem MC-CDMA pada kanal AWGN 69 dengan tanpa EGC untuk m=1 Tabel 4.5 BER untuk sistem MC-CDMA pada kanal AWGN 71 dengan EGC untuk m=2 Tabel 4.6 BER untuk sistem MC-CDMA pada kanal AWGN 71 dengan tanpa EGC untuk m=2 Tabel 4.7 MC-CDMA pada kanal AWGN dan Frequency Selective Nakagami-m fading dengan EGC 1 user 73 xi

dokumen-dokumen yang mirip

PERHITUNGAN BIT ERROR RATE PADA SISTEM MC-CDMA MENGGUNAKAN GABUNGAN METODE MONTE CARLO DAN MOMENT GENERATING FUNCTION.

PERHITUNGAN BIT ERROR RATE PADA SISTEM MC-CDMA MENGGUNAKAN GABUNGAN METODE MONTE CARLO DAN MOMENT GENERATING FUNCTION Disusun Oleh: Nama : Christ F.D. Saragih Nrp : 0422057 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas