BAB II KONSEP DASAR. 2.1 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

Transkripsi

1 BAB II KONSEP DASAR 2.1 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) OFDM merupakan sebuah teknik transmisi dengan beberapa frekuensi (multicarrier) yang saling tegak lurus (orthogonal). Pada prinsipnya, teknik OFDM hampir sama dengan FDM (frequency division multiplexing) yaitu membagi lebar pita (bandwidth) yang ada kedalam beberapa kanal. Namun teknik OFDM membagi kanal trsebut dengan lebih efisien dibanding sistem FDM. Karena masing-masing frekuensi sudah saling tegak lurus (orthogonal) sehingga terjadi overlap antarfrekuensi yang bersebelahan, maka tidak diperlukan guard band[1]. Pada saat ini, OFDM telah dijadikan standar dan dioperasikan di Eropa yaitu pada proyek DAB (Digital Audio Broadcast), selain itu juga digunakan pada HDSL (High Bit-rate Digital Subscriber Lines; 1.6 Mbps), VHDSL (Very High Speed Digital Subscriber Lines; 100 Mbps), HDTV (High Definition Television) dan juga komunikasi radio. Teknologi ini sebenarnya sudah pernah diusulkan pada sekitar tahun 1950, dan penyusunan teori-teori dasar dari OFDM sudah selesai sekitar tahun Pada tahun 1966, OFDM telah dipatenkan di Amerika. Kemudian pada tahun 1970-an, muncul beberapa paper yang mengusulkan untuk mengaplikasikan DFT (Discrete Fourier Transform) pada OFDM, dan sejak tahun 1985 muncul beberapa paper yang memikirkan pengaplikasian teknologi OFDM ini pada komunikasi wireless[2]. Gambar 2.1[1] mengilustrasikan perbedaan antara teknik multicarrier non- 6

2 overlap konvensional dan teknik modulasi multicarrier orthogonal, teknik ini dapat menghemat hampir 50% bandwidth. (a) Single Carrier Frekuensi (b) FDM Frekuensi Penghematan Bandwidth (c) OFDM Frekuensi Gambar 2.1 Perbandingan Penggunaan Frekuensi Modulasi (a) Single carrier (b) FDM (c) OFDM Pada umumnya kanal transmisi wireless dapat mengalami multipath pada sinyal yang ditransmisikan. Hal ini dapat menimbulkan ISI (Intersymbol Interference). Suatu cara untuk mengatasi ISI ini ialah dengan melakukan penyisipan guard interval. Guard interval dapat berupa cyclic prefix. Dalam sistem OFDM, cyclic prefix memegang peranan penting untuk mempertahankan orthogonalitas subcarrier OFDM[3]. Keuntungan transmisi OFDM: a. Penggunaan spektrum yang lebih efisien, karena memungkinkan overlap antar carrier. 7

3 b. Dengan membagi kanal dalam narrowband flat fading subchannel, OFDM menjadi lebih tahan terhadap frequency selective fading daripada single carrier system. c. Menurunkan ISI dengan penggunaan cyclic prefix. d. Channel equalization menjadi lebih sederhana daripada penggunaan teknik adaptive equalization dengan sistem single carrier. Salah satu kelemahan transmisi OFDM yaitu rentan terhadap distorsi nonlinier. Tingginya harga peak to average power menyebabkan penurunan power eficiency, bila OFDM dilewatkan pada RF amplifier Konsep Orthogonalitas Sinyal-sinyal dikatakan saling tegak lurus (orthogonal) jika sinyal yang satu dengan yang lainnya saling berdiri sendiri. Istilah orthogonal di dalam OFDM mengimplikasikan hubungan yang tetap dan terdefinisi diantara semua carrier pada rangkaian. Carrier-carrier tersebut diatur sedemikian rupa sehingga sideband dari tiap carrier overlap dan dapat diterima tanpa adanya intercarrier interference. Syarat dua sinyal dikatakan orthogonal jika: (2.1) Dengan mengintegralkan persamaan (2.1) didapat: (2.2) Karena dan dengan n adalah bilangan bulat dan dengan mengasumsikan adalah bilangan bulat, maka dua suku dalam 8

4 persamaan (2.2) dapat dihilangkan karena: dan Sehingga persamaan (2.2) menjadi: (2.3) Untuk sembarang nilai dari 0 sampai, untuk persamaan diatas maka suku cosinus harus bernilai 1 dan suku sinus harus bernilai 0 sehingga: Nilai minimum adalah ketika, sehingga: Untuk, untuk kondisi ini, suku kedua persamaan (2.3) sudah bernilai 0 karena. Untuk menyelesaikan suku pertama maka: Nilai minimum adalah ketika, sehingga: Jadi dapat disimpulkan jika beda fasa antara dua sinyal tidak diketahui maka kedua sinyal tersebut haruslah berbeda frekuensi sebesar 1/T supaya orthogonal dapat dilihat pada Gambar 2.2 sedangkan beda fasa antara kedua sinyal adalah nol 9

5 maka harus berbeda frekuensi sebesar 1/2T supaya orthogonal dapat dilihat pada Gambar 2.3[4]. Gambar 2.2 Dua Sinusoidal yang Berbeda Fase Sembarang Gambar 2.3 Dua Sinusoidal yang Berbeda Fase Nol 10

6 2.1.2 Komponen Sistem OFDM Secara umum, komponen yang membentuk sistem komunikasi wireless terdiri dari bagian transmitter, channel, dan receiver. Demikan juga halnya dengan sistem OFDM Transmitter OFDM Sebuah sinyal carrier OFDM terdiri dari sejumlah orthogonal subcarrier. Data baseband pada masing-masing subcarrier dimodulasi menggunakan teknik modulasi yang umum, seperti Quadrature Amplitude Modulation (QAM) atau Phase Shift Keying (PSK). Sinyal baseband ini biasanya digunakan untuk memodulasi carrier RF, s[n] adalah aliran serial digit-digit biner. Dengan multiplexing inverse, aliran serial ini di-demultiplex ke dalam aliran paralel, kemudian masing-masing dipetakan (mapping) ke aliran simbol menggunakan beberapa konstelasi modulasi (QAM, PSK, FSK dll). Gambar 2.4 menunjukkan blok diagram transmitter OFDM[5]. Constellation mapping s[n] Serial to parallel... X 0 X 1 X N-2 IFFT DAC Real Imaginary f c X 90 + s(t) X N-1 DAC X Gambar 2.4 Blok Diagram Transmitter OFDM IFFT dihitung pada setiap set simbol, memberikan satu set sampel kompleks pada domain waktu. Set sampel ini kemudian dicampur (mixed) secara 11

7 kuadratur untuk passband. Komponen real dan imajiner dikonversi ke domain analog menggunakan Digital to Analog Converter (DAC); sinyal analog kemudian digunakan untuk memodulasi gelombang kosinus dan sinus pada frekuensi pembawa (fc). Sinyal-sinyal ini kemudian dijumlahkan dan diperoleh parameter transmisi sinyal, s(t)[5] Channel Kanal adalah media elektromagnetik diantara pemancar (transmitter) dan penerima (receiver). Kanal komunikasi wireless antara transmitter dan receiver merupakan gelombang radio. Gelombang ini rentan oleh gangguan sistem transmisi, salah satunya adalah Additive White Gaussian Noise (AWGN). AWGN merupakan noise thermal yang disebabkan oleh pergerakan pergerakan elektron di dalam konduktor yang terdapat pada perangkat telekomunikasi. Pada bidang frekuensi, noise thermal ini memiliki nilai kepadatan spektral daya yang sama untuk daerah frekuensi yang lebar, yaitu sebesar N/2, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.5 (a) sedangkan fungsi otokorelasi AWGN ditunjukkan pada Gambar 2.5 (b)[6]. G n (f) R(σ) N/2 N/2 0 f 0 (a) (b) f Gambar 2.5 Noise Thermal (a) Rapat Spektral Daya Derau Putih (b) Fungsi Otokorelasi Derau Putih 12

8 Karakteristik seperti ini disebut white. Noise yang memiliki karakteristik white disebut white noise, sehingga noise thermal merupakan white noise. Pergerakan elektron penyebab noise thermal bersifat acak, sehingga besarnya noise thermal juga berubah secara acak terhadap waktu. Noise ini merusak sinyal dalam bentuk aditif, yaitu ditambahkan ke sinyal utama, sehingga noise thermal pada perangkat penerima ini disebut Additive White Gaussian Noise (AWGN). Persamaan Distribusi Gaussian yang mewakili AWGN dapat dituliskan pada persamaan 2.4. = (2.4) Dimana: Mean = 0 dan Varians = Varians memiliki nilai: (2.5) Dimana: adalah kerapatan spektral daya dari noise dan T b adalah laju bit. Sehingga: (2.6) Dimana[6]: k = Konstanta Boltzman (1, J/K) T s = Temperatur Noise (Kelvin) B = Bandwidth Noise (Hertz) Receiver OFDM Pada sisi receiver, dilakukan proses yang berkebalikan dengan proses yang terjadi pada sisi transmitter. Receiver menerima sinyal r(t), yang kemudian diproses secara kuadratur ke baseband menggunakan gelombang kosinus dan 13

9 sinus pada frekuensi pembawa. Hal ini juga menciptakan sinyal berpusat pada 2fc, jadi low-pass filter digunakan untuk menolak ini. Gambar 2.6[5] menunjukkan blok diagram receiver OFDM. r(t) X 90 X ADC Real f c Imaginary ADC FFT Symbol Detection. Y 0 Y 1 Y N-2 Y N s[n] Parallel to serial Gambar 2.6 Blok Diagram Receiver OFDM Sinyal baseband kemudian dicuplik dan diubah kebentuk digital menggunakan Analog to Digital Converter (ADC). FFT digunakan untuk mengubah kembali ke domain frekuensi. Aliran data kembali paralel, yang masing-masing dikonversi menjadi aliran biner menggunakan detektor simbol yang sesuai. Aliran simbol ini kemudian kembali digabungkan menjadi aliran serial s[n] yang merupakan aliran biner asli dari transmitter[5] Modulasi/Demodulasi QPSK Salah satu teknik modulasi yang sering digunakan didalam teknik OFDM adalah teknik modulasi QPSK. Pada teknik modulasi ini, informasi digit biner digunakan untuk memodulasi fasa gelombang pembawa. Dengan M = 4, maka terdapat 4 simbol yang berbeda, yaitu: 00, 01, 11, dan 10 yang direpresentasikan dengan 4 gelombang pembawa dengan fasa yang berbeda satu sama lainnya. 14

10 Modulator QPSK Gambar 2.7 mengilustrasikan diagram blok dari modulator QPSK. Modulator tersebut terdiri dari pengubah seri ke paralel, modulator I/Q, penjumlah sinyal, dan BPF. Dua bit diumpankan ke serial to parallel. Setelah keduanya masuk secara serial, kemudian diumpankan serempak secara paralel. Bit yang satu menuju kanal I dan yang lainnya menuju kanal Q. Pada QPSK logic 1 diwakili +1 Volt sedangkan logic 0 diwakili -1 Volt[7]. Binary input data I channel fc/2 Logic 1 = +1V Logic 0 = -1V Ballans Modulator ± sin ωct Bit Clock Input Buffer +2 I Q Reference Carrier Oscillator Sin (ωct) sin ωct 90º phase shift Cos ωct Linier Summer BPF QPSK output Q channel fc/2 Logic 1 = +1V Logic 0 = -1V Ballans Modulator Gambar 2.7 Diagram Blok Modulator QPSK Keluaran modulator QPSK ini berupa penjumlahan linear dari kanal I dan kanal Q seperti yang terlihat pada Tabel 2.1[7] Tabel 2.1 Keluaran Modulator QPSK Binary input QPSK Output Q I Phase

11 Terlihat bahwa jarak anguler antara dua phasor yang berdekatan pada QPSK adalah 90 0, karena itu suatu sinyal QPSK bisa mengalami pergeseran phase atau selama transmisi dan tetap akan berupa informasi yang benar saat didemodulasikan pada penerima. Sedangkan bentuk sinyal keluaran modulator QPSK ditunjukkan pada Gambar 2.8[7]. Gambar 2.8 Sinyal Keluaran Modulator QPSK Sinyal QPSK dapat dituliskan seperti persamaan 2.7[7]. { d ( t)cos(2π f t) + d sin(2πf )} m( t) = 1/ 2 t I c Q c (2.7) Kanal inphase I menggunakan cos (2πf c t) sebagai simbol pembawa, sedangkan kanal quadrature-phase Q menggunakan sin(2πf c t) sebagai sinyal pembawa. Probabilitas Bit Error Rate (BER) sinyal QPSK pada kanal AWGN diformulasikan dengan persamaan 2.8. ( ) 1 BER = erfc E b / N o 2 (2.8) 16

12 Sedangkan probabilitas Bit Error Rate (BER) sinyal QPSK pada kanal Fading Rayleigh dapat dituliskan dengan persamaan 2.9. BER = E b / N o (2.9) Demodulator QPSK Pada demodulator QPSK, sinyal masukan demodulator merupakan sinyal OFDM yang telah terdistorsi dengan kanal transmisi yang disebabkan AWGN dan Fading Rayleigh yang dimasukkan ke kanal I dan Q. Sinyal pada kanal I dikalikan dengan cosω c t, sedangkan pada kanal Q dikalikan dengan sinω c t. Kemudian kedua keluaran kanal tersebut dilewatkan pada LPF untuk memperoleh sinyal hasil keluarannya, yaitu data digit 0 dan 1. Gambar 2.9 mengilustrasikan diagram blok demodulator QPSK yang terdiri dari detector, LPF dan pengubah paralel ke seri[7]. Sinyal Input QPSK BPF Power Splitter KANAL I Carrier Recovery (sin ωct) Product Detector 90º phase shift sin ωct cos ωct LPF Q I -½ V (logic 0) +½ (logic 1) Data Biner yang diterima KANAL Q Product Detector LPF Gambar 2.9 Diagram Blok Demodulator QPSK 17

13 2.1.4 Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) dan Fast Fourier Transform (FFT) IFFT mengubah sebuah spektrum (amplitudo dan fasa dari setiap komponen) ke bentuk sinyal dalam domain waktu. IFFT mengubah sejumlah titik data kompleks, kedalam domain waktu dengan jumlah titik yang sama. Setiap titik data dalam spektrum frekuensi yang digunakan pada FFT atau IFFT disebut dengan bin. Orthogonal carrier digunakan untuk sinyal OFDM dapat dengan mudah disamakan dengan mengatur amplitudo dan fasa dari setiap bin-ifft, kemudian dilakukan proses IFFT. Ketika setiap bin-ifft diatur amplitudo dan fasanya pada gelombang sinusoidal orthogonal, proses yang berkebalikan menjamin bahwa carrier tetap orthogonal. FFT melakukan proses berkebalikan, mengubah sinyal dalam domain waktu kebentuk spektrum frekuensi yang ekuivalen. Hal ini dilakukan dengan menemukan bentuk sinyal yang ekuivalen, yaitu dengan menjumlahkan komponen-komponen sinyal sinus yang saling orthogonal. Amplitudo dan fasa dari komponen-komponen sinusoidal merepresentasikan spektrum frekuensi dari sinyal domain waktu Guard Interval Simbol OFDM akan tetap orthogonal dengan menerapkan DFT pada sisi receiver. Hal ini dapat tercapai bila tidak terjadi ISI (Intersymbol Interference) pada kanal transmisi. Namun, hal ini sulit tercapai karena pada umumnya kanal transmisi wireless dapat mengalami multipath pada sinyal yang ditransmisikan. Hal ini mengakibatkan diterimanya sinyal asli yang ter-delay pada receiver. Dengan demikian, suatu simbol dapat mengakibatkan interferensi pada simbol 18

14 berikutnya atau suatu simbol dapat mengalami interferensi dari simbol sebelumnya[4]. Suatu cara untuk mengatasi ISI ini ialah dengan melakukan penyisipan guard interval. Guard interval dapat berupa CP (cyclic prefix). Dalam sistem OFDM, CP memegang peranan penting untuk mempertahankan orthogonalitas subcarrier OFDM pada situasi kanal yang selektif frekuensi. CP adalah deretan bit yang dibentuk dengan menyalin ulang bagian akhir bit-bit suatu simbol OFDM, kemudian menempatkan bit-bit tersebut di awal simbol. Dengan adanya tambahan CP ini, sinyal OFDM tidak akan mengalami ISI selama besar delay spread kanal lebih pendek dari durasi CP yang diilustrasikan seperti Gambar 2.10[3]. Kekurangan dari sistem guard interval adalah daya transmisi yang menjadi kurang efektif akibat adanya pengiriman secara berulang sinyal guard interval[4]. Secara matematis, periode total simbol OFDM dapat dirumuskan: Ttotal = Tguard + Tsymbol (2.16) Dimana: Ttotal = Periode total simbol OFDM (detik) Tsymbol = Periode simbol OFDM (detik) Tguard = Periode cyclic prefix (detik) GUARD INTERVAL SYMBOL GUARD INTERVAL Tguard Tsymbol Ttotal Gambar 2.10 Penyisipan Guard 19

15 2.2 Low-Density-Parity-Check (LDPC) Low-Density-Parity-Check (LDPC) codes ditemukan oleh Robert Gallager dalam tesisnya tahun Kode LDPC[8] merupakan kode blok linier yang diperoleh dari sparse bipartite graph (Tanner Graph). Graph terdiri dari n message atau bit nodes dan r check nodes. Graph memunculkan kode block linier dengan panjang n. Codeword merupakan vektor (c1,c2,...,cn) yang oleh seluruh check node jumlah posisi bersebelahan berdasarkan message node adalah nol. Pada pengkodean LDPC kita dapat mendefinisikan dua numbers describing pada matrik n m, w r untuk jumlah 1 pada masing-masing baris dan Matrix dikatakan low density apabila memenuhi dua kondisi Ilustrasi contoh Tanner Graph ditunjukkan pada Gambar w c untuk kolom. w c n dan w r m. (2.17) Gambar 2.11 Tanner Graph dan Marked Path Tanner Graph dari kode LDPC dikatakan reguler jika w c konstan untuk masing-masing kolom dan w = w.( n / m) juga konstan untuk masing-masing r c 20

16 baris. Jika matrix H low density tetapi jumlah bit 1 pada masing-masing baris dan kolom tidak konstan, code tersebut dikatakan irregular LDPC code. Bipartite Graph sama dengan Tanner Graph[8] yang dikenal sebagai representasi grafik yang efektif untuk pengkodean LDPC. Tanner Graph memiliki arti bahwa node dari graph disebar ke dalam dua jalur khusus yang hanya menghubungkan node-node dari dua tipe yang berbeda. Dua tipe node yang berbeda pada graph yaitu: check node dan variable node. Check node digunakan untuk mendefinisikan bagian baris dari matrik generator, sedangkan variable node digunakan untuk mendefinisikan bagian kolom dari matrik generator. Gambar representasi dari bipartite graph dapat dilihat pada Gambar Kode Cek Paritas Kode cek paritas[8] merupakan kode block, di mana deretan pesan (jumlah bit yang ditransmit) dibagi atas blok-blok. Bentuk pengkodean pada kode cek paritas yaitu menambahan satu bit redudan pada sinyal informasi, nilai bit paritas yaitu 0 dan 1, tergantung dari jumlah bit 1 yang terdapat pada sinyal yang dikirimkan (jenis paritas ganjil atau genap). Jika digunakan jenis paritas ganjil jumlah bit 1 pada codeword adalah ganjil, begitu pula bila digunakan jenis paritas genap jumlah bit 1 pada codeword adalah genap. Sebagai contoh kode ASCII 4 (empat) bit untuk simbol 1011 karena jumlah bit 1 ganjil, maka jumlah bit 1 pada codeword pasti ganjil yaitu akan memiliki codeword 10111, bila jumlah bit 1 genap untuk simbol 1001, maka codeword yang akan dihasilkan yaitu Proses pengiriman sinyal informasi melalui kanal komunikasi dapat menyebabkan terjadinya kesalahan/error. Sebagai contoh bila bit yang dikirimkan transmitter adalah 0 penerima menerimanya sebagai bit 1. Bila digunakan cek bit 21

17 paritas genap dan pada penerima dideteksi terdapat jumlah bit 1 dalam jumlah ganjil, maka pada kode yang diterima telah terjadi kesalahan. Bila pada kanal terjadi 2 kesalahan bit, kode akan dideteksi sebagai kode yang valid (benar). Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa cek paritas genjil dan genap hanya mampu mendeteksi bit salah dengan kemampuan terbatas. Untuk mendeteksi terjadinya kesalahan secara lebih handal diperlukan matrik cek paritas. Sebagai ilustrasinya dapat dilihat sebagai berikut: c = merupakan codeword, yang berisi bilangan biner( 0 dan 1) c = c c 1 2c3c4c5c6 c c c c c c 1 c 3 c 5 = 0 c 1 c 2 = 0 c 0 c 2 c 4 c 6 = 0 = 0 (2.18) (2.19) Dalam bentuk matriks didapat c = c c c c c ], yang dikatakan sebagai [ c6 codeword jika dan hanya jika memenuhi persyaratan H. c T = Teknologi Digital Video Broadcasting Terrestrial (DVB-T) DVB-T merupakan DVB standar konsorsium Eropa untuk transmisi penyiaran televisi terestrial digital yang pertama kali dipublikasikan pada tahun 1997 dan penyiaran pertama kali pada tahun 1998 di Inggris. Sistem ini 22

18 mentransmisikan suara, video dan data digital lain yang terkompresi menggunakan modulasi OFDM (Orthogonal-Frequency-Division- Multiplexing)[9]. Dengan teknologi digital, DVB-T dapat memanfaatkan penggunaan bandwidth secara lebih efisien. Satu transponder satelit yang biasanya hanya dapat digunakan untuk satu program TV analog, dengan menggunakan DVB-T dapat digunakan untuk menyiarkan 8 kanal TV digital. Selain penambahan kapasitas kanal TV, pada media transmisi terestrial dapat diperoleh kualitas gambar yang lebih baik Mode Carrier Pada spesifikasi DVB-T, terdapat dua mode carrier yang dapat digunakan dengan jumlah carrier yang berbeda, yaitu mode 2K dengan 2048 point FFT dan mode 8K dengan 8192 point FFT. Ukuran FFT diberikan sebagai pangkat dari 2. Nilai 1K adalah 2 pangkat 10 yaitu Pada mode 2K, pangkatnya adalah 11 sehingga menghasilkan 2048 point FFT, sedangkan pada mode 8K pangkatnya adalah 13 sehingga hasilnya 8192 point FFT. Jumlah carrier untuk 8K adalah 6817 dan untuk 2K adalah 1705[10] Standar DVB-T Standar terrestrial untuk transmisi program TV digital ditentukan dalam ETS yang berhubungan dengan proyek DVB-T. Kanal DVB-T bisa berada pada bandwidth 6, 7 atau 8 MHz. Ada dua mode operasi yang berbeda pada sistem ini yaitu mode 2K dan mode 8K dimana mode 2K untuk IFFT dengan 2046 titik dan mode 8K untuk IFFT dengan 8192 titik. Pada DVB-T ditentukan 23

19 untuk menggunakan simbol dengan panjang sekitar 250 µs (mode 2K) atau 1 ms (mode 8K). Tergantung pada persyaratan, mode yang satu atau mode yang lain bisa dipilih. Mode 2K mempunyai subcarrier spacing yang lebih besar sekitar 4 KHz tetapi symbol period-nya lebih pendek. Mode 8K hanya memiliki subcarrier spacing sekitar 1 KHz [10]. Berbeda dengan panjang simbol, guard interval bisa disesuaikan dalam rentang 1 4 sampai dengan 1 32 dari panjang simbol FFT-IFFT. Hal ini memungkinkan untuk memilih tipe modulasi (QPSK, 16QAM atau 64QAM). Proteksi kesalahan (FEC) pada transmisi DVB-T dapat disesuaikan pada persyaratan dengan menyesuaikan code rate dengan pilihan 1 2, 2 3, 3 4, 5 6 dan 7 8. Standar DVB-T menyediakan pengkodean hirarki sebagai pilihan. Dalam pengkodean hirarki ada dua masukan transport stream dan dua kofigurasi bebas tapi memiliki FEC yang identik. Tujuannya adalah untuk mengaplikasikan sejumlah besar koreksi kesalahan pada sebuah transport stream dengan kecepatan data yang rendah dan kemudian mentransmisikannya. Jalur transport stream ini disebut jalur High Priority (HP). Transport stream yang kedua memiliki kecepatan data yang lebih tinggi dan ditransmisikan dengan koreksi kesalahan yang rendah. Ini disebut jalur Low Priority (LP). 2.4 Clipping Noise Sinyal OFDM terdiri dari sejumlah subcarrier yang dimodulasi sendirsendiri sehingga dapat menghasilkan perbandingan antara daya puncak dan daya rata-rata (peak-to-average power ratio) yang cukup besar ketika dijumlahkan secara koheren. Nilai PAPR yang besar akan mengakibatkan sebaran spektrum yang signifikan yaitu intersymbol interference. Cara yang paling mudah untuk 24

20 mengatasi PAPR yang besar adalah dengan memotong (clipping) sinyal masukan sebelum masuk ke amplifier. Karena probabilitas terjadinya sinyal dengan peak yang tinggi sangat kecil maka clipping merupakan teknik yang efektif untuk menurunkan PAPR. Namun clipping merupakan proses nonlinear dan akan mengakibatkan distorsi in-band yang cukup signifikan yang mengakibatkan nilai BER yang besar. Clipping noise bersifat memotong amplitudo sinyal sistem, sehingga akibat pemotongan sinyal tersebut ada informasi yang hilang. Nilai clipping noise dimodelkan dengan formula: (2.20) (2.21) Dimana: y[m] = Amplitudo sinyal yang sudah terkena Clipping Noise = Amplitudo sinyal OFDM sebelum terkena Clipping Noise CR = Clipping Ratio C A = Amplitudo Clipping σ = root mean square daya sinyal 25