ANALISIS RICIAN FADING PADA TRANSMISI SINYAL DVB-T TUGAS AKHIR Oleh : RONNY HERMAWAN PURWANTO NIM : 06.50.0012 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2011 i
LEMBAR PENGESAHAN Laporan Tugas Akhir dengan judul : ANALISIS RICIAN FADING PADA TRANSMISI SINYAL DVB-T telah disetujui dan disahkan pada tanggal Juli 2011 Semarang, Juli 2011 Menyetujui, Pembimbing, Dr. Fl. Budi Setiawan, MT NPP : 058.1.1994.150 Dekan Fakultas Teknologi Industri, Koordinator Tugas Akhir, Dr. Fl. Budi Setiawan, MT Dr. Ir. Ign. Slamet Riyadi, MT NPP : 058.1. 1994.150 NPP : 058.1.1992.110 ii
ABSTRAK Saat ini perkembangan teknologi digital telah merambah ke segala aspek kehidupan masyarakat, tak terkecuali dalam dunia penyiaran televisi. Digitalisiasi siaran televisi ini memberikan manfaat lebih dibanding sistem siaran analog, diantaranya kualitas gambar dan suara yang lebih baik, ketahanan terhadap gangguan dan efisiensi kanal yang tinggi. Sistem siaran digital telah dikembangkan di banyak negara maju dengan bermacam standar tersendiri. Salah satu standar yang cukup populer di Eropa dan negara-negara lain adalah standar DVB (Digital Video Broadcasting). Aspek penting dalam penerapan teknologi TV Digital ini khususnya pada Digital Video Broadcasting-terrestrial (DVB-T) ini adalah sistem encoding data dan pengaruh fading atau gangguan pada transmisi siarannya. Hal itu diperlukan untuk menjaga agar siaran yang diterima pada penerima dapat terjaga kualitasnya, gambarnya jernih dan noise dapat diminimalisasi. Simulasi ini menganalisa pengaruh Rician Fading pada transmisi sinyal siaran DVB-T. iii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas anugerah dan karunia-nya, sehingga Tugas Akhir berikut laporan ini dapat selesai dengan baik. Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat dalam menempuh pendidikan sarjana pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata. Pada kesempatan ini dengan rasa syukur dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua tercinta yang telah memberikan dorongan serta doa restu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam kesempatan penulis juga ingin menyampaikan terima kasih yang begitu besar pada pihak-pihak yang telah membantu, kepada yang terhormat : 1. Bapak Dr. FL. Budi Setiawan, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata yang telah memberikan ijin dan fasilitas dalam pembuatan tugas akhir ini. Dan juga selaku dosen pembimbing dalam pembuatan tugas akhir ini dimana telah memberikan dorongan dan petunjuk dalam penyusunan dan pembuatan tugas akhir ini. 2. Bapak Yulianto Tejo, ST. MT selaku Dosen Wali angkatan 2006 yang telah membantu selama penulis menempuh studi di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata. 3. Bapak, Ibu dosen beserta segenap karyawan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata. iv
4. Teman teman Teknik Elektro Universitas Katolik Soegijapranata semuanya, khususnya angkatan 2006. Atas semangat dan kerjasama yang telah diberikan, membuat penulis menjadi nyaman selama mengerjakan tugas akhir. 5. Untuk semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu atas bantuannya baik secara moril maupun materiil terimakasih banyak. Tiada lain penulis hanya dapat memanjatkan doa kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, kiranya dengan limpahan rahmat, anugerah dan karunia-nya untuk kebahagiaan dan kesejahteraan semua pihak yang telah membantu penulis, atas segala budi baik yang telah diberikan kepada kita semua. Penulis juga berharap laporan Tugas Akhir ini dapat dijadikan bahan pertimbangan untuk pengembangan selanjutnya, dan pengalaman yang berguna bagi penulis maupun pembaca. Dengan pepatah tak ada gading yang tak retak, penyusun juga menyadari laporan ini belumlah sempurna, penulis sangat mengharapkan adanya saran dan kritik dari teman-teman maupun pembaca sekalian sehingga laporan ini dapat menjadi lebih sempurna dan memberikan sumbangsih dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Semarang, Juni 2011 Penulis, v
DAFTAR ISI Halaman Judul. i Lembar Pengesahan ii Abstrak... iii Kata Pengantar... iv Daftar Isi vi Daftar Gambar.... x Daftar Tabel..... xii BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang Masalah.. 1 1.2 Perumusan Masalah.... 2 1.3 Pembatasan Masalah... 2 1.4 Tujuan dan Manfaat 3 1.5 Metodologi Penelitian... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA.. 6 2.1 Televisi Digital 6 2.1.1 Pengenalan Televisi Digital... 6 2.1.2 Transisi TV Analog ke TV Digital... 8 2.1.3 Standar Televisi Digital.. 10 2.1.3.1 DVB-T. 11 2.1.3.2 DVB-H. 12 vi
2.2 Fading...... 13 2.2.1 Pengenalan Fading...... 13 2.2.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fading...... 15 2.2.3 Model-Model Distribusi Fading.. 16 2.2.3.1 Rayleigh Fading..... 17 2.2.3.2 Rician Fading... 18 BAB III SIMULASI DVB-T commdvbt MATLAB 2008a..... 20 3.1 Simulasi DVB-T MATLAB....... 20 3.2 Bagian Transmitter... 23 3.2.1 Random Integer... 23 3.2.3 RS Encoder.. 26 3.2.4 Convolutional Interleaver 26 3.2.5 Convolutional Code. 27 3.2.6 DVB-T Inner Interleaver. 28 3.2.7 DVB-T 64-QAM Mapper 29 3.2.8 OFDM Transmitter.. 30 3.3 Bagian Receiver... 31 3.3.1 OFDM Receiver... 31 3.3.2 DVB-T 64-QAM Demapper 32 3.3.3 DVB-T Inner Interleaver. 32 3.3.4 Viterbi Decoder 33 3.3.5 Convolutional Deinterleaver 33 3.3.6 RS Decoder.. 34 vii
3.4 Blok Error Rate Calculation.. 34 3.5 Blok Noise AWGN... 34 BAB IV PENAMBAHAN BLOK PADA SIMULASI DVB-T.... 36 4.1 Pengubahan Blok Sumber Data 36 4.1.1 Sumber Data Berupa Gambar.. 36 4.1.2 Sumber Data Berupa Video. 37 4.2 Penambahan Display Output Tiap Blok 39 4.2.1 Penambahan Blok Display Output pada Sumber Data 39 4.2.2 Penambahan Blok Display Output pada RS Encoder. 39 4.2.3 Penambahan Blok Display Output pada Convolutional Interleaver. 40 4.2.4 Penambahan Blok Display Output padaconvolutional Code.. 40 4.2.5 Penambahan Blok Display Output pada DVB-T Inner Interleaver.. 41 4.2.6 Penambahan Blok Display Output pada DVB-T 64-QAM Mapper. 42 4.2.7 Penambahan Blok Display Output pada OFDM Transmitter.. 43 4.3 Penambahan Blok Multipath Rician Fading Channel... 43 4.4 Menampilkan Hasil... 44 4.4.1 Penambahan Blok Menampilkan Gambar... 44 4.4.2 Penambahan Blok Menampilkan Video... 45 BAB V HASIL dan ANALISA......... 46 5.1 Hasil dan Analisa Simulasi Gambar dengan Rician Fading...46 5.2 Hasil dan Analisa Simulasi Video dengan Rician Fading... 51 BAB VI KESIMPULAN dan SARAN....... 54 6.1. Kesimpulan. 54 viii
6.2. Saran... 55 DAFTAR PUSTAKA. 56 LAMPIRAN ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Multicasting Televisi Digital...... 7 Gambar 2.2 Cara Televisi Analog Menerima Siara Televisi Digital..... 8 Gambar 2.3 Standar TV Digital yang digunakan di Dunia... 10 Gambar 2.4 Fenomena Propagasi Gelombang dari Pemancar ke Penerima 14 Gambar 3.2 Rangkaian blok under mask Random Integer...... 24 Gambar 3.3 Reed Salomon (204,188)...... 26 Gambar 3.4 Proses Convolutional Interleaver......... 24 Gambar 3.5 Proses DVB-T Inner Interleaver...... 28 Gambar 3.6 Blok rangkaian DVB-T 64-QAM Mapper....... 29 Gambar 3.7 Pola Mapping dan Konstelasi Bit pada DVB-T 64-QAM.... 30 Gambar 3.8 Blok rangkaian OFDM Transmitter......... 31 Gambar 3.9 Blok rangkaian OFDM Receiver.......... 32 Gambar 3.10 Blok rangkaian Viterbi Decoder........ 33 Gambar 3.11 Blok rangkaian Convolutional Deinterleaver......... 33 Gambar 3.12 Blok Error Rate Calculation........... 34 Gambar 4.1 Blok Rangkaian Input Image........ 37 Gambar 4.2 Blok Rangkaian Input Video........ 38 Gambar 4.3 Blok Display Output Sumber Data....... 39 Gambar 4.4 Blok Display Output RS Encoder........ 39 Gambar 4.5 Blok Display Output Convolutional Interleaver...... 40 Gambar 4.6 Blok Display Output Convolutional Code... 40 x
Gambar 4.7 Blok Display Output DVB-T Inner Interleaver... 41 Gambar 4.8 Blok Display Output DVB-T 64-QAM Mapper.. 41 Gambar 4.9 Mapping sinyal 1.08 0.7715i......... 42 Gambar 4.10 Blok Display Output OFDM Transmitter...... 43 Gambar 4.11 Blok Rangkaian Output Image...... 44 Gambar 4.12 Blok Rangkaian Output Video...... 45 xi
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 : Tabel Blok Simulasi pada MATLAB DVB-T... 21 Tabel 5.1 Tabel Hasil Simulasi Gambar DVB-T dengan Rician Fading. 47 Tabel 5.2 Tabel Hasil Gambar dan Sinyal dari Penerima OFDM...... 49 Tabel 5.3 Tabel Hasil Simulasi Video DVB-T dengan Rician Fading.... 51 Tabel 5.4 Tabel Hasil Video dan Sinyal dari Penerima OFDM...... 52 xii