PEMBALIK KOMPLEKS 8-BIT BERBASIS PENGALI DAN PEMBAGI SEKUENSIAL MENGGUNAKAN FPGA XILINX SPARTAN 3E UNTUK PENYAMAAN KANAL OFDM

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. komunikasi nirkabel mulai dari generasi 1 yaitu AMPS (Advance Mobile Phone

BAB I PENDAHULUAN. Tuntutan kebutuhan manusia untuk dapat berkomunikasi di segala tempat,

BAB I PENDAHULUAN. Tuntutan kebutuhan manusia untuk dapat berkomunikasi di segala tempat,

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB 1 PENDAHULUAN. Penggunaan teknik penjamakan dapat mengefisienkan transmisi data. Pada

Perancangan dan Implementasi Prosesor FFT 256 Titik-OFDM Baseband 1 Berbasis Pengkodean VHDL pada FPGA

untuk ASIC tinggi, algoritma harus diverifikasi dan dioptimalkan sebelum implementasi. Namun dengan berkembangnya teknologi VLSI, implementasi perangk

PERANCANGAN DAN SIMULASI ALAT PENGHITUNG JUMLAH DETAK JANTUNG MENGGUNAKAN ISE WEBPACK 13.1

Field Programmable Gate Array (FPGA) merupakan perangkat keras yang nantinya akan digunakan untuk mengimplementasikan perangkat lunak yang telah diran

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II LANDASAN TEORI

SIMULASI ESTIMASI FREKUENSI UNTUK QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION MENGGUNAKAN DUA SAMPEL TERDEKAT

1 BAB I PENDAHULUAN. yang relatif dekat dengan stasiun pemancar akan menerima daya terima yang lebih

PERANCANAN MODEL PERANGKAT MODULATOR QUADRATUR UNTUK PENGIRIM OFDM. Pandapotan Siagian, ST, M.Eng Dosen Tetap STIKOM Dinamika Bangsa Jambi.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Dosen Pembimbing : 1.Dr. Muhammad Rivai, ST, MT 2.Ir. Totok Mujiono M.I. Kom

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.2 Tujuan

BAB III PEMODELAN MIMO OFDM DENGAN AMC

Analisa Kinerja Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Berbasis Perangkat Lunak

Simulasi MIMO-OFDM Pada Sistem Wireless LAN. Warta Qudri /

PENGUJIAN TEKNIK FAST CHANNEL SHORTENING PADA MULTICARRIER MODULATION DENGAN METODA POLYNOMIAL WEIGHTING FUNCTIONS ABSTRAK

Perancangan Zero Forcing Equalizer dengan modulasi QAM berbasis perangkat lunak

BAB II DASAR TEORI. ( ) {, isyarat masukan; dan. =, dengan adalah frekuensi isyarat pembawa. Gambar 2.1. On-Off Shift Keying (OOK).

A SIMULATION TO GENERATE BPSK AND QPSK SIGNALS

Kinerja Sistem Komunikasi Satelit Non-Linier BPSK Dengan Adanya Interferensi Cochannel.

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

LAPORAN SKRIPSI ANALISIS UNJUK KERJA MODULASI EKSTERNAL OPTIS DALAM MODEL DETEKSI KOHEREN PADA SISTEM BASEBAND OVER FIBER

PERANCANGAN SISTEM OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), oleh Dr. Ir. Saludin Muis, M. Kom. Hak Cipta 2014 pada penulis

BAB I PENDAHULUAN. Sistem radio digital (Digital Audio Broadcasting, DAB, sekarang ini lazim

Implementasi dan Evaluasi Kinerja Multi Input Single Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MISO OFDM) Menggunakan WARP

PERANCANGAN FILTER FIR MENGGUNAKAN SOFTWARE XILINX ISE 9.2i

BAB 5 VERIFIKASI DAN IMPLEMENTASI FPGA

BAB 1. Pendahuluan. diprogram secara digital ditemukan seperti IC sederhana seperti General Array

FPGA Field Programmable Gate Array

Analisis Throughput Pada Sistem MIMO dan SISO ABSTRAK

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

ANALISA KINERJA ESTMASI KANAL DENGAN INVERS MATRIK PADA SISTEM MIMO. Kukuh Nugroho 1.

ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER KANAL ADAPTIF DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA SATO

OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing

ANALISIS KINERJA SPHERE DECODING PADA SISTEM MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT

Analisis Penanggulangan Inter Carrier Interference di OFDM Menggunakan Zero Forcing Equalizer

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT. modulator 8-QAM seperti pada gambar 3.1 berikut ini: Gambar 3.1 Blok Diagram Modulator 8-QAM

Implementasi pada FPGA atas Soft-Output Viterbi Algorithm (SOVA) untuk Pengawasandian Turbo

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Bab II Landasan teori

SISTEM KOMUNIKASI CDMA Rr. Rizka Kartika Dewanti, TE Tito Maulana, TE Ashif Aminulloh, TE Jurusan Teknik Elektro FT UGM, Yogyakarta

KINERJA SISTEM OFDM MELALUI KANAL HIGH ALTITUDE PLATFORM STATION (HAPS) LAPORAN TUGAS AKHIR. Oleh: YUDY PUTRA AGUNG NIM :

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1. Konsep global information village [2]

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1. Pemancar dan Penerima Sistem MC-CDMA [1].

Analisis Kinerja Jenis Modulasi pada Sistem SC-FDMA

Presentasi Tugas Akhir

LAPORAN TAHUNAN PENELITIAN HIBAH BERSAING

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1. 1 LATAR BELAKANG

Quadrature Amplitudo Modulation-16 Sigit Kusmaryanto,

BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN

ANALISIS PERBANDINGAN METODE PERKALIAN ARRAY DAN BOOTH. Hendra Setiawan 1*, Fahmi Nugraha 1. Jl. Kaliurang km.14.5, Yogyakarta 55582

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Penggunaan Spektrum Frekuensi [1]

BAB IV METODE-METODE UNTUK MENURUNKAN NILAI PAPR

ANALISIS KINERJA SISTEM KOOPERATIF BERBASIS MC-CDMA PADA KANAL RAYLEIGH MOBILE DENGAN DELAY DAN DOPPLER SPREAD

BAB II DASAR TEORI. Dasar teori yang mendukung untuk tugas akhir ini adalah teori tentang device atau

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

LAMPIRAN PEDOMAN PENGGUNAAN ALAT

Unjuk kerja Trellis Code Orthogonal Frequency Division Multiplexing (TCOFDM) pada kanal Multipath Fading (Andreas Ardian Febrianto)

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan masyarakat Indonesia akan informasi dan komunikasi terus

ANALISIS KINERJA SISTEM AKSES JAMAK PADA ORTHOGONAL FREKUENSI DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) MENGGUNAKAN TEKNIK CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA)

BAB II DASAR TEORI. Bab 2 Dasar Teori Teknologi Radio Over Fiber

Perancangan dan Implementasi Mapper dan Demapper untuk DVB-T

PENGARUH FREQUENCY SELECTIVITY PADA SINGLE CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS (SC-FDMA) Endah Budi Purnomowati, Rudy Yuwono, Muthia Rahma 1

ANALISA UNJUK KERJA 16 QAM PADA KANAL ADDITIVE WHITE GAUSSIAN NOISE

Pengembangan Universal Audio Scrambler Menggunakan Teknik Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

REALISASI ERROR-CORRECTING BCH CODE MENGGUNAKAN PERANGKAT ENKODER BERBASIS ATMEGA8535 DAN DEKODER MENGGUNAKAN PROGRAM DELPHI

Jurnal JARTEL (ISSN (print): ISSN (online): ) Vol: 3, Nomor: 2, November 2016

Politeknik Negeri Malang Sistem Telekomunikasi Digital Page 1

Fitur Utama OFDM dan OFDMA. bagi Jaringan Komunikasi Broadband

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II JARINGAN LONG TERM EVOLUTION (LTE)

BAB 2 DASAR TEORI FFT-IFFT

KINERJA AKSES JAMAK OFDM-CDMA

Abstrak. Kata kunci: Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Frequency-Domain Equalizer (FEQ), Abstract

SIMULASI TEKNIK MODULASI OFDM QPSK DENGAN MENGGUNAKAN MATLAB

TUGAS AKHIR PEMODELAN DAN SIMULASI ORTHOGONAL FREQUENCY AND CODE DIVISION MULTIPLEXING (OFCDM) PADA SISTEM KOMUNIKASI WIRELESS OLEH

BAB 3 ALGORITMA DAN MODEL 2K FFT-IFFT CORE

LOGO IMPLEMENTASI MODULASI DAN DEMODULASI M-ARY QAM PADA DSK TMS320C6416T

LAPORAN TAHUNAN PENELITIAN HIBAH BERSAING

Pengaruh Modulasi M-Psk Pada Unjuk Kerja Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (Ofdm)

ANALISIS UNJUK KERJA TEKNIK MIMO STBC PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING

=== PERANCANGAN RANGKAIAN SEKUENSIAL ===

ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER PADA SISTEM KOMUNIKASI DENGAN ALGORITMA LEAST MEAN FOURTH BASED POWER OF TWO QUANTIZER (LMF-PTQ)

Tekno Efisiensi Jurnal Ilmiah KORPRI Kopertis Wilayah IV, Vol 1, No. 1, Mei 2016

DATA ANALOG KOMUNIKASI DATA SUSMINI INDRIANI LESTARININGATI, M.T. Transmisi Analog (Analog Transmission) Data Analog Sinyal Analog DATA ANALOG

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ARSITEKTUR DEMAPPER

Estimasi Doppler Spread pada Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan Metode Phase Difference

BAB IV SIMULASI DAN UNJUK KERJA MODULASI WIMAX

STUDI PERANCANGAN SISTEM RoF-OFDM POLARISASI TIDAK SEIMBANG MENGGUNAKAN MODULASI QPSK DAN QAM

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Balakang 1.2. Perumusan Masalah

Latihan Soal dan Pembahasan SOAL A

IMPLEMENTASI ALGORITMA CORDIC (COORDINATE ROTATION DIGITAL COMPUTER) PADA FPGA UNTUK APLIKASI DIGITAL MIXER.

KOMUNIKASI DATA PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTER DOSEN : SUSMINI I. LESTARININGATI, M.T

Transkripsi:

Jurnal Penelitian Teknik Elektro dan Teknologi Informasi PEMBALIK KOMPLEKS 8-BIT BERBASIS PENGALI DAN PEMBAGI SEKUENSIAL MENGGUNAKAN FPGA XILINX SPARTAN 3E UNTUK PENYAMAAN KANAL OFDM Nicolas Arya Kuntawijaya 1, Budi Setiyanto 2, Addin Suwastono 3 Abstract OFDM receiver needs a channel equalizer (CE) to gain similarity between received signals and transmitted signals. CE multiplies received signal with a weighting factor which results a signal similar with transmitted signal. Weighting factor is reciprocal of the channel estimator output, which become the multiplier factor in CE. This research offered a reciprocal circuit to process the output from estimator and interpolator blocks yield OFDM CE weighting factor. There are two reciprocal circuit designs in this final assignment. They are reciprocal without internal bit scaling (system A), and reciprocal with internal bit scaling (system B). Reciprocal circuits in this research is four sub-channels circuit, with sequential multiplier and sequential divider. The circuits are designed with VHDL (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language) and Xilinx ISE 12i sofware. Design result and simulation show that system A and system B work properly, although there are few errors as result of binary number and internal bit scaling used in both systems. Both systems successfully implemented on FPGA Xilinx Spartan 3E XCS3S500E. System B uses fewer resources than system A, but less accurate. Intisari Sistem penerima OFDM membutuhkan penyama kanal (channel equalizer, CE) agar memperoleh isyarat terima yang mirip dengan isyarat kirim. CE bekerja dengan cara mengalikan isyarat terima dengan suatu faktor pembobot yang menghasilkan isyarat mirip isyarat kirim. Faktor pembobot adalah kebalikan (resiprokal) keluaran estimator dan interpolator OFDM, yang menjadi faktor pengali pada CE. Dalam penelitian ini dirancang pembalik kompleks (blok resiprokal) untuk mengolah keluaran estimator dan interpolator, sehingga menghasilkan faktor pembobot pada CE OFDM. Terdapat dua jenis pembalik kompleks yang dirancang, yakni pembalik kompleks tanpa penyekala internal (sistem A) dan pembalik kompleks dengan penyekala internal (sistem B). Rangkaian yang dirancang merupakan rangkaian empat subkanal, dengan komponen penguadrat dan pembagi yang bekerja secara sekuensial. Perancangan pembalik kompleks menggunakan VHDL (Very high speed 1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Dadapan, Godean, Sleman,Yogyakarta 55564 2, 3 Dosen Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, FT UGM. Jln Grafika No.2 Kampus UGM Yogyakarta integrated circuit Hardware Description Language), dengan perangkat lunak Xilinx ISE 12i. Hasil perancangan dan simulasi menunjukkan bahwa sistem A dan sistem B dapat bekerja dengan baik, walaupun terdapat sedikit galat perhitungan yang disebabkan penggunaan bilangan biner dan penggunaan penyekala internal. Kedua sistem rancangan dapat diimplementasi pada FPGA Xilinx Spartan 3E XC3S500E. Rancangan sistem B terbukti lebih hemat daripada sistem A, namun tidak lebih akurat daripada sistem A. Kata Kunci OFDM, Pembalik kompleks. I. PENDAHULUAN Kebutuhan manusia terhadap komunikasi yang bersifat pita luas (broadband) yang semakin meningkat menyebabkan munculnya teknologi komunikasi ganerasi keempat, yaitu WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) dan LTE (Long Term Evolution). Keduanya menggunakan teknologi OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) yang dalam aplikasinya unggul karena dapat menghemat penggunaan lebar pita frekuensi. Pada skripsi sebelumnya sudah dirancang pembalik kompleks, namun berupa untai kombinatorial [1]. Skripsi ini memaparkan hasil penelitian tentang perancangan untai pembalik (resiprokal) kompleks dengan komponen penguadrat dan pembagi berupa untai sekuensial. untai pembalik kompleks merupakan masukan dari CE, namun tentang CE tidak dibahas dalam skripsi ini. untai pembalik kompleks merupakan faktor pembobot (weighting factor, WF) untuk CE. II. DASAR TEORI Selain efisiensi penggunaan spektrum yang baik, OFDM juga memiliki keunggulan diantaranya tahan terhadap pudaran lintasan jamak (multipath fading) dan tahan terhadap interferensi pengguna jamak (multiuser interference) [2]. Ortogonalitas membuat transmisi dapat dipancarkan secara simultan pada subpembawa dalam jarak antar subkanal yang sangat rapat tanpa menimbulkan interferensi satu sama lain. Dengan kata lain aliran data yang besar dibagi-bagi 132

Artikel Reguler menjadi aliran data yang lebih rendah, kemudian aliran data ini memodulasi subpembawa yang saling ortogonal [3]. OFDM diimplementasikan menggunakan pemetaan Quadrature Amplitude Modulation (QAM) di setiap subkanal. Simbol QAM kemudian diubah menjadi simbol OFDM. Dalam proses pemetaan QAM, bit-bit dibagi menjadi dua bagian yaitu Inphase dan Quadrature. Isyarat pembawa untuk komponen I dan Q berbeda fase 90 o [1]. Isyarat yang diterima pada umumnya berbeda dengan isyarat yang dikirim, karena propagasi isyarat dari pengirim ke penerima melewati kanal yang memiliki watak yang tidak ideal. Oleh karena itu diperlukan penerapan CE untuk memulihkan isyarat terima. Penerapan CE juga dapat memulihkan isyarat yang terkena pudaran selektif frekuensi. Subkanal yang bersifat pita sempit memungkinkan hal ini, karena sub kanal pita sempit jika terkena pudaran selektif frekuensi hanya mengakibatkan pudaran yang bersifat datar (flat fading). Pudaran yang bersifat datar yang terjadi pada subkanal dapat diatasi dengan mengatur faktor pembobot pada CE. Pengaturan faktor pembobot dilakukan dengan proses estimasi kanal yang bersangkutan, lalu mencari nilai resiprokal dari nilai estimasi kanal. Nilai resiprokal dari keluaran estimator merupakan faktor pembobot pada CE. Berikut merupakan persamaan untuk menghitung nilai resiprokal. Terdapat dua buah sistem yang dirancang, yakni blok resiprokal tanpa penyekala internal (sistem A), dan blok resiprokal dengan penyekala internal. Penyekala internal adalah sebuah pemangkas bit keluaran blok penguadrat. Penggunaan penyekala internal bertujuan mengurangi jumlah bit yang harus diproses oleh sistem, dengan harapan dapat menghemat sumber daya yang digunakan dan mengurangi tunda waktu sistem. B. Blok Resiprokal tanpa Penyekala Internal (Sistem A) Blok resiprokal sistem A sebagai satu kesatuan merupakan blok resiprokal empat subkanal yang disajikan dalam diagram kotak Gambar 2, yang membutuhkan 2.279 slice (1.544 flip flop dan 4.382 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 1. Satu siklus operasi dirancang membutuhkan 63 detak, sehingga tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 63 9,476 ns = 596,988 ns. Sehingga, latensi satu siklus perhitungan adalah (596,988 ns + 8.605 ns + 4,283 ns) ns = 609,876 ns. Kecermatan hasil ditinjau dari perbandingan keluaran aktual (Akt) terhadap keluaran ideal (Idl), yang tersaji pada Tabel 2 dan Tabel 3. Gambar 1. Pembalik satu subkanal (1) FPGA yang dipakai adalah seri XCS500E yang terdapat pada modul Spartan 3E starter kit. Seri ini memiliki 4.656 buah slice. Perancangan menggunakan bahasa VHDL dan menggunakan perangkat lunak Xilinx ISE 12i. III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Prinsip Perancangan Blok pembalik kompleks 8-bit atau blok resiprokal dirancang secara modular berjenjang, sehingga blok resiprokal tersusun atas blok blok yang lebih kecil. Blok blok penyusun blok resiprokal diantaranya adalah penguadrat, penjumlah kuadrat, penegatif, dan pembagi. Jika semua blok ini dirangkai, maka akan terbentuk blok resiprokal satu subkanal. Blok resiprokal sebagai satu kesatuan tersusun atas blok resiprokal satu subkanal yang dirangkai secara paralel sehingga membentuk blok resiprokal empat subkanal. dan keluaran sistem merupakan bilangan real dan imajiner dengan format bilangan magnitude bertanda (sign magnitude). Sistem yang dirancang bekerja seperti sebuah konverter yang keluarannya sebanding dengan persamaan (1), yang secara numeris memungkinkan keluaran yang tidak sesuai dengan persamaan. Gambar 2. Diagram kotak blok resiprokal sistem A TABEL 1. A Gerbang 5.827ns 3.885ns 3.863ns - Rute 3.649ns 4.720ns 0.420ns - Total 9,476ns 8.605ns 4,283ns - TABEL 2. (REAL) Real Sub-knl 0 Sub-knl 1 Sub-knl 2 Sub-knl 3 #1 255 255 255 255 1 1 255 255 #2 2,64 2 3,18 3-2,29-2 0,1 1 #3 2,47 2 1,98 1-2,59-2 15,93 15 #4 127,5 127 3,98 3-3,54-3 7,5 7 #5 1 1 0,24 1-1,99-1 1,16 1 TABEL 3. (IMAJINER) Imaj Sub-knl 0 Sub-knl 1 Sub-knl 2 Sub-knl 3 #1 255 255-255 -255-1 -1-255 -255 #2 0,16 1-1,59-1 5,59 5-5,14-5 #3 - -1,95-1 0,19 1 3,73 3 15,93-15 #4 127,5 127 3,98 3 1,24 1-1,87-1 #5-1 -1-1,96-1 0,00 1-1,81-1 133

Jurnal Penelitian Teknik Elektro dan Teknologi Informasi C. Sistem A Satu Subkanal Blok resiprokal sistem A satu subkanal memiliki diagram kotak seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3. Gambar 3. Diagram kotak sistem A satu subkanal Sistem A satu subkanal menggunakan 571 slice (386 flip flop dan 1.097 LUT empat masukan). Rincian estimasi waktu tunda disajikan pada Tabel 4. Satu siklus operasi dirancang membutuhkan 63 detak, sehingga total tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 63 9,476 ns = 596,988 ns. Sehingga, latensi satu siklus perhitungan adalah (596,988 ns + 7.462 ns + 4,283 ns) ns = 608,733 ns. Pembalik sistem A satu subkanal tersusun atas beberapa komponen penyusun seperti yang disajikan oleh Gambar 4. TABEL 5. Gerbang 3.750ns 4.663ns 3.863ns - Rute 2.767ns 2.341ns 0.420ns - Total 6.517ns 7.004ns 4.283ns - TABEL 6. Kombinasi Penguadrat Ideal Sebenarnya 255 65025 65025 128 16384 16384 64 4096 4096 32 1024 1024 2 4 4 1 1 1-255 65025 65025-100 10000 10000 2) Blok penegatif: Blok penegatif memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 6. Gambar 6. Diagram kotak penegatif Gambar 4. Komponen penyusun sistem A TABEL 4. Gerba ng 5.827ns 4.663ns 3.863ns - Rute 3.649ns 2.799ns 0.420ns - Total 9.476ns 7.462ns 4.283ns - 1) Blok Penguadrat: Blok penguadrat memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 5. Gambar 5. Diagram kotak penguadrat real Blok penguadrat membutuhkan 90 slice (50 flip flop dan 168 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 5. Satu siklus operasi dirancang membutuhkan 9 detak, sehingag total tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 9 6.517 ns = 58,653 ns. Sehingga, latensi satu siklus perhitungan adalah (58,653 ns + 7,004 ns + 4,283 ns) ns = 69,94 ns. Kecermatan ditinjau dari perbandingan keluaran aktual (sebenarnya) terhadap keluaran ideal (seharusnya), yang tersaji pada Tabel 6. Blok penegatif membutuhkan 1 slice (1 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 7. Penegatif bekerja secara kombinatorial, sehingga tunda yang ditemukan merupakan tunda kombinatorial yakni sebesar 6,034 ns. TABEL 7. Gerbang - - - 5.194ns Rute - - - 0.840ns Total - - - 6.034ns 3) Blok penjumlah kuadrat: Blok penegatif memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 7. Gambar 7. Diagram kotak penjumlah kuadrat Blok penguadrat membutuhkan 22 slice (39 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 8. Blok penjumlah kuadrat bekerja secara kombinatorial, sehingga tunda yang ditemukan merupakan tunda kombinatorial yakni sebesar 28,339 ns. Kecermatan hasil ditinjau dari keluaran ideal (seharusnya), yang tersaji pada Tabel 9. TABEL 8. Gerbang - - - 17.866ns Rute - - - 10.473ns Total - - - 28.339ns 134

Artikel Reguler TABEL 9. x 2 y 2 Ideal Aktual 100 100 200 200 144 400 544 544 22500 30625 53125 53125 39601 1 39602 39602 20736 52900 73636 73636 255 255 510 510 4) Blok pembagi: Blok pembagi memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 8. D. Blok Resiprokal dengan Penyekala Internal (Sistem B) Blok resiprokal sistem B sebagai satu kesatuan merupakan blok resiprokal empat subkanal yang disajikan dalam diagram kotak Gambar 11, yang membutuhkan 1.136 slice (784 flip flop dan 2.133 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 12. Satu siklus operasi dirancang membutuhkan tunda 23 detak, sehingga total tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 23 10,855 ns = 249,665 ns. Sehingga, latensi satu siklus perhitungan adalah (249,665 ns + 8,112 ns + 4,283 ns) ns = 262,06 ns. Kecermatan hasil ditinjau dari perbandingan keluaran aktual (sebenarnya) terhadap keluaran ideal (seharusnya), yang tersaji pada Tabel 13 dan Tabel 14. Gambar 8. Diagram kotak blok pembagi Blok pembagi membutuhkan 213 slice (147 flip flop dan 415 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 10. Satu siklus operasi dirancang membutuhkan 36 detak, sehingga total tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 36 7.784 ns = 280,224 ns. Sehingga, latensi satu siklus perhitungan adalah (280,224 ns + 5.790 ns + 4.283 ns) ns = 290,297 ns. Kecermatan hasil ditinjau dari keluaran ideal (seharusnya), yang tersaji pada Tabel 11. TABEL 10. Gerbang 5.352ns 3.181ns 3.863ns - Rute 2.432ns 2.609ns 0.420ns - Total 7.784ns 5.790ns 4.283ns - TABEL 11. Pembilang Penyebut Ideal Aktual 1 2 255 255 192 37.008 2,645874 2 127 26.129 2,47467 2 2 8 127,5 127 255 130.050 0,996094 1 1 2 255 255 Diagram kotak penyusun blok pembagi yakni komponen pembagi dan penyekala pembagi ditunjukkan secara berurutan oleh Gambar 9 dan Gambar 10. Gambar 11. Diagram kotak blok resiprokal sistem B TABEL 12. B Gerbang 6,531ns 3,885ns 3,863ns - Rute 4,324ns 4,227ns 0,420ns - Total 10,855ns 8,112ns 4,283ns - TABEL 13. (REAL) Real Sub-knl 0 Sub-knl 1 Sub-knl 2 Sub-knl 3 #1 ~ 255 ~ 255 1 1 ~ 255 #2 2,64 2 3,2 3-2,37-2 0,1 1 #3 2,49 2 1,98 1-2,61-2 16 16 #4 ~ 255 4 4-3,60-3 7,52 7 #5 1 1 0,24 1-2 -2 1,16 1 TABEL 14. (IMAJINER) Imaj Sub-knl 0 Sub-knl 1 Sub-knl 2 Sub-knl 3 #1 ~ 255 ~ -255-1 -1 ~ -255 #2 0,16 1-1,6-1 5,77 5-5,21-5 #3-1,96-1 0,19 1 3,75 3-16 -16 #4 ~ 255 4 4 1,26 1-1,88-1 #5-1 -1-1,96-1 0,007 1-1,81-1 E. Sistem B Satu Subkanal Blok resiprokal sistem B satu subkanal memiliki diagram kotak seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 12. Gambar 9. Diagram kotak komponen pembagi Gambar 10. Diagram kotak penyekala pembagi Gambar 12. Diagram kotak sistem B satu subkanal Sistem B satu subkanal menggunakan 287 slice (192 flip flop dan 539 LUT empat masukan). Rincian estimasi waktu tunda disajikan pada Tabel 15. Satu 135

Jurnal Penelitian Teknik Elektro dan Teknologi Informasi siklus operasi dirancang membutuhkan 23 detak, sehingga total tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 23 10,748 ns = 247,204 ns. Sehingga, latensi satu siklus perhitungan adalah (247,204 ns + 7,515 ns + 4,283 ns) ns = 259,002 ns. Pembalik sistem B satu subkanal tersusun atas beberapa komponen penyusun seperti ayng disajikan oleh Gambar 13. Blok penguadrat tersusun atas blok pengali dan blok penyekala internal yang ditunjukkan oleh Gambar 15 dan 16 Penyekala internal bekerja dengan cara memangkas panjang bit dari 17 bit menjadi 9 bit, sehingga menyebabkan galat penyekalaan yang menghasilkan galat pada hasil akhir. Ketidakakuratan hasil akhir akibat galat penyekalaan ditunjukkan oleh Tabel 18. Gambar 15. Diagram kotak pengali Gambar 16. Diagram kotak penyekala kuadrat Gambar 13. Komponen penyusun sistem B TABEL 15. Gerbang 6.531ns 4.663ns 3.863ns - Rute 4.217ns 2.852ns 0.420ns - Total 10.748ns 7.515ns 4,283ns - 1) Blok Penguadrat: Blok penguadrat memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 14. Gambar 14. Diagram kotak penguadrat real Blok penguadrat membutuhkan 100 slice (54 flip flop dan 185 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 16. Satu siklus operasi dirancang membutuhkan 9 detak, sehingga total tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 9 7.649 ns = 68,841 ns. Sehingga, tunda satu siklus perhitungan adalah (68,841 ns + 6.704ns + 14.193ns) ns = 89,738 ns. Kecermatan hasil ditinjau dari keluaran ideal (seharusnya), yang tersaji pada Tabel 17. TABEL 16. Gerbang 4.419ns 4.663ns 9.565ns - Rute 3.230ns 2.041ns 4.628ns - Total 7.649ns 6.704ns 14.193ns - TABEL 17. Kombinasi Penguadrat Ideal Sebenarnya 255 255 255 128 64 64 64 16 16 32 4 4 2 0 0 1 0 0-100 39 39 TABEL 18. GALAT HASIL AKHIR Akt (Sistem B) Akt (Sistem A) Real Imajiner Real Imajiner Real Imajiner 2-2 255 255 127 127 64-64 4 4 3 3-255 -1-2 1-1 1 16 16 16-16 15-15 2) Blok penegatif: Blok penegatif memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 17. Gambar 17. Diagram kotak penegatif Blok penegatif membutuhkan 1 slice (1 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda disajikan pada Tabel 19. Blok penegatif bekerja secara kombinatorial, sehingga tunda yang ditemukan merupakan tunda kombinatorial yakni sebesar 6,034 ns. TABEL 19. Gerbang - - - 5.194ns Rute - - - 0.840ns Total - - - 6.034ns 3) Blok penjumlah kuadrat: Blok penegatif memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 18. Gambar 18. Diagram kotak penjumlah kuadrat Blok penguadrat membutuhkan 9 slice (16 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 20. Blok penjumlah kuadrat bekerja secara kombinatorial, sehingga tunda yang ditemukan merupakan tunda kombinatorial yakni sebesar 14,942 ns. Kecermatan hasil ditinjau dari keluaran ideal (seharusnya), yang tersaji pada Tabel 21. 136

Artikel Reguler TABEL 20. Gerbang - - - 10.122ns Rute - - - 4.820ns Total - - - 14.942ns TABEL 21. A B Ideal Aktual 100 100 200 200 144 50 194 194 225 1 226 226 64 64 128 128 127 127 254 254 255 255 510 510 4) Blok pembagi: Blok pembagi memiliki diagram kotak yang disajikan oleh Gambar 19. Gambar 19. Diagram kotak blok pembagi Blok pembagi membutuhkan 46 slice (48 flip flop dan 75 LUT empat masukan). Rincian estimasi tunda waktu disajikan pada Tabel 22. Satu siklus operasi dirancang membutuhkan 11 detak, sehingga total tunda sekuensial yang dibutuhkan sebesar 11 5,428 ns = 59,708 ns. Sehingga, latensi satu siklus perhitungan adalah (59,708 ns + 7,163 ns + 4,283 ns) ns = 71,154 ns. Kecermatan hasil ditinjau dari keluaran ideal (seharusnya), yang tersaji pada Tabel23 TABEL 22. Gerbang 3.011ns 3.885ns 3.863ns - Rute 2.417ns 3.278ns 0.420ns - Total 5.428ns 7.163ns 4.283ns - ketidakmampuan bilangan biner dalam representasi bilangan pecahan, serta penggunaan penyekala internal yang menyebabkan hilangnya sebagian porsi bilangan. Rancangan pembalik kompleks sistem A dan sistem B menggunakan sumber daya FPGA yang lebih sedikit dari kapasitas sumber daya total FPGA Xilinx Spartan 3E XC3S500E, sehingga dapat diimplementasikan kedalam FPGA Xilinx Spartan 3E starter kit. Rancangan blok resiprokal dengan pengali dan pembagi yang bekerja secara sekuensial membutuhkan sumber daya yang lebih sedikit yakni 2.279 slice, dibanding blok resiprokal yang seluruh komponennya bekerja secara kombinatorial milik Hendra sebesar 33.272 slice [2]. Namun memiliki waktu tunda yang lebih lama yakni 609,876 ns yang tersusun atas tunda 63 clock, offset in dan offset out, dibanding rancangan Hendra yang hanya membutuhkan waktu tunda sebesar 83,430 ns yang tersusun atas tunda kombinatorial saja. Rancangan pembalik kompleks sistem B (blok resiprokal sistem B) berhasil mengurangi tunda waktu yang dimiliki oleh sistem A, menjadi hanya 240,350 ns. Sumber daya yang digunakan juga lebih sedikit dibanding yang digunakan oleh sistem A, yakni hanya 1.136 slice. Penggunaan penyekala internal (penyekala keluaran penguadrat) mengakibatkan galat penyekalaan yang disebabkan karena proses pemotongan bit yang menyebabkan sebagian porsi bilangan hilang. REFERENSI [1] Hendra, F., 2012, Perancangan Untai Berbasis VHDL Dengan FPGA Xilinx Spartan-3E Atas Model Interpolasi Linear Untuk Estimasi Kanal OFDM. Skripsi S1, JTETI FT UGM. Tidak dipublikasikan. [2] Jiang, T., Song, L., Zhang, Y.,2010, Orthogonal Frequency Division Multiple Access Fundamentals and Applications, USA : CRC Press. [3] R. W. Chang, Synthesis of band-limited orthogonal signals for multichannel data transmission, Bell System Technical Journal, 45, 1775 1796, 1966. Kombinasi TABEL 23. Modifikasi Presisi Pembilang Penyebut Ideal Ideal Sebenarnya 1 192 145 1,324 2,6482 2 2 128 80 1,6 3,2 3 3 64 17 3,7647 7,5294 7 4 16 2 8 16 16 5 255 510 0,5 1 1 IV. KESIMPULAN Tabel-tabel kecermatan sistem menunjukkan seluruh blok yang ada dalam blok resiprokal sistem A dan sistem B telah bekerja dengan baik. Perbedaan hasil perhitungan aktual dan ideal disebabkan oleh 137