ANALISA DAN IMPLEMENTASI REDUKSI PAPR SINYAL OFDM...
29
ANALISA DAN IMPLEMENTASI REDUKSI PAPR SINYAL OFDM DENGAN METODE CLIPPING PADA DSK TMS320C6416T 1 Pembimbing 1 : Dr. Ir. Suwadi, M.T Pembimbing 2 : Dr. Ir. Titiek Suryani, M.T RATIH HIKMAH PUSPITA
Transcript of ANALISA DAN IMPLEMENTASI REDUKSI PAPR SINYAL OFDM...
ANALISA DAN IMPLEMENTASI REDUKSI PAPR SINYAL OFDM DENGAN METODE CLIPPING
PADA DSK TMS320C6416T
1
Pembimbing 1 : Dr. Ir. Suwadi, M.TPembimbing 2 : Dr. Ir. Titiek Suryani, M.T
RATIH HIKMAH PUSPITA
• Sinyal OFDM memiliki nilai PAPR yang tinggi• Reduksi PAPR dengan metode Clipping• Implementasi pada DSK TMS320C6416T
LatarBelakang
• Merancang teknik reduksi PAPR dengan metode clipping padaDSK TMS320C6416T
• Menganalisa teknik reduksiPAPR dengan metode clipping
• Menghitung Bit Error Rate (BER)
Tujuan
2
• Metode apa yang digunakan untukmengurangi PAPR pada sinyalOFDM?
• Bagaimana membuat implementasiuntuk mereduksi PAPR?
RumusanMasalah
• Metode reduksi PAPR yang digunakan adalah Classical Clipping
• Implementasi penurunan PAPR menggunakan Matlab Simulink dan DSK TMS320C6416T
BatasanMasalah
3
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) adalahsatu jenis skema multicarrier modulation yang antara
subcarrier yang satu dengan yang subcarrier lainnya salingorthogonal.
4
Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)Pada sistem modulasi QPSK terdapat empat fasa berbedayang dihasilkan untuk masing-masing bit. Kombinasi bit 00
akan memodulasi sinyal pembawa yang mempunyai fasa 45 derajat, sedang di bit 01 memodulasi sinyal pembawa yang
mempunyai fasa 135 derajat. Sementara bit 10 dan 11, masing-masing dengan fasa 315 derajat dan 225 derajat.
5
Peak To Average Power Ratio (PAPR)
Sinyal OFDM terdiri dari sejumlah subcarrier yang dimodulasisendiri-sendiri sehingga dapat menghasilkan perbandingan antara dayapuncak dan daya rata-rata (Peak to Average Power Ratio) yang cukupbesar ketika dijumlahkan (superposisi).
PAPR suatu sinyal S(t) dideskripsikan sebagai persamaanberikut :
PAPR = = | |
| |
6
Beberapa Metode Reduksi PAPR7
ClippingMetode clipping digunakan karena merupakan cara paling sederhanauntuk mengurangi PAPR, yaitu dengan memotong sinyal amplitudepuncak menjadi terbatas ke level maksimum yang dibutuhkan.
Fungsi dasar classical clipping :, ,
f(r) = simbol OFDMA = level clipping
8
DSK TMS320C6416TDigital Signal Processor TMS320C6416
merupakan mikroprosesor berkecepatantinggi dengan tipe arsitektur yang cocokdigunakan untuk mengolah sinyal secara
real-time.
Bentuk fisik DSK TMS320C6416T
9
Code Composer Studio (CCS)
CCS memiliki kemampuan grafisdan mendukung real-time
debugging. DSK harusdihubungkan ke PC melalui port USB agar bisa diprogram dengan
bantuan CCS. Untuk analisisreal-time dapat menggunakan
fasilitas real-time data exchange(RTDX) yang memungkinkanpertukaran data antara PC dan
DSK tanpa melepas DSK.
10
11
FlowchartPengerjaan Tugas
Akhir
12
Blok Diagram ReduksiPAPR Menggunakan
Metode Clipping
Simulasi Sistem13
Implementasi Sistem14
15Pengujian dan Analisa Sistem
AnalisaReduksi PAPR
PerubahanParameter Level
Clipping
PerubahanParameter Initialseed
PerubahanParameter
Jumlah Bit yang Dikirim
PerubahanParameter
JumlahSubcarrier
Analisa BER
BER QPSK Secara Teoridan Sistem
BER TanpaMetode dan
Dengan MetodeClipping
16Analisa Reduksi PAPR
1. Perubahan Parameter Level Clipping (1)
17Analisa Reduksi PAPR
1. Perubahan Parameter Level Clipping (2)
6 6.5 7 7.5 8 8.5 90
5
10
15
20
25
30
35
Level Clipping (A)
Red
uksi
(%)
Grafik Reduksi PAPR Terhadap Level Clipping
Level Clipping (A)
PAPR Rata-rata Tanpa
metode
PAPR Rata-rata Metode
clipping
Reduksi(%) CR
9 6.81 6.748 0.910426 3.18
8.5 6.81 6.671 2.041116 3.01
8 6.81 6.511 4.390602 2.83
7.5 6.81 6.249 8.237885 2.65
7 6.81 5.862 13.9207 2.47
6.5 6.81 5.336 21.64464 2.3
6 6.81 4.721 30.67548 2.12
Tabel Penurunan PAPR (Initialseed = 61, Jumlah bit yang dikirim = 105, Jumlah
Subcarrier = 8)
18Analisa Reduksi PAPR
2. Perubahan Parameter Initialseed (1)
Grafik Reduksi PAPR TerhadapLevel Clipping Pada Initialseed
yang Berbeda
6 6.5 7 7.5 8 8.5 90
5
10
15
20
25
30
35
Level Clipping (A)
Red
uksi
(%)
inseed=61inseed=62inseed=63inseed=64inseed=65
19Analisa Reduksi PAPR
2. Perubahan Parameter Initialseed (2)
Grafik Reduksi PAPR Rata-rataPada 10 Initialseed yang Berbeda
Level Clipping (A)
Reduksi(%)
9 0.826986
8.5 1.95085
8 4.288588
7.5 8.076189
7 13.60727
6.5 21.38607
6 30.43352
Tabel Reduksi PAPR Rata-rataPada 10 Initialseed yang Berbeda
6 6.5 7 7.5 8 8.5 90
5
10
15
20
25
30
35
Level Clipping
Rat
a-ra
ta R
eduk
si P
AP
R (%
)
20Analisa Reduksi PAPR
3. Perubahan Parameter Jumlah Bit yang Dikirim
Grafik Reduksi PAPR TerhadapLevel Clipping Pada Jumlah Bit
yang Berbeda
6 6.5 7 7.5 8 8.5 90
5
10
15
20
25
30
35
Level Clipping
Red
uksi
PA
PR
(%)
100100010000100000
21Analisa Reduksi PAPR
4. Perubahan Parameter Jumlah Subcarrier (1)
Grafik Reduksi PAPR TerhadapLevel Clipping Pada Jumlah
Subcarrier yang Berbeda
6 7 8 9 10 11 12 13 140
10
20
30
40
50
60
70
80
Level Clipping
Red
uksi
PA
PR
(%)
8 Subcarrier16 Subcarrier24 Subcarrier
22Analisa Reduksi PAPR
4. Perubahan Parameter Jumlah Subcarrier (2)
Grafik Perbandingan Clipping Ratio pada 8 Subcarrier, 16 Subcarrier, 24 Subcarrier
Level Clipping (A)
CR 8 Subcarrier
CR 16 Subcarrier
CR 24 Subcarrier
14 4.95 3.5 2.86
13 4.60 3.25 2.65
12 4.24 3 2.45
11 3.89 2.75 2.25
10 3.54 2.5 2.04
9 3.18 2.25 1.84
8 2.83 2 1.63
7 2.47 1.75 1.43
6 2.12 1.5 1.22
6 7 8 9 10 11 12 13 141
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Level Clipping
Clip
ping
Rat
io
8 Subcarrier16 Subcarrier24 Subcarrier
23Analisa Bit Error Rate (BER)
1. BER QPSK SecaraTeori dan Sistem
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Eb/No
BE
R
TeoriSimulasiImplementasi
Grafik Perbandingan BER QPSK Teori, Simulasi, dan Implementasi
24Analisa Bit Error Rate (BER)
2. BER TanpaMetode dan DenganMetode Clipping (1)
EbNo SebelumClipping A = 9 A = 8 A = 7 A = 6 A = 5
0 0.09009 0.09009 0.09009 0.09132 0.09615 0.11013
1 0.06658 0.06658 0.06684 0.06859 0.07386 0.08489
2 0.05269 0.05269 0.05269 0.05426 0.06053 0.06540
3 0.03499 0.03499 0.03499 0.03511 0.03905 0.04822
4 0.01902 0.01909 0.01930 0.02053 0.02504 0.02946
5 0.01076 0.01076 0.01076 0.01110 0.01269 0.01693
6 0.00506 0.00506 0.00506 0.00536 0.00627 0.00844
7 0.00226 0.00228 0.00228 0.00252 0.00282 0.00451
8 0.00077 0.00077 0.00079 0.00089 0.00114 0.00184
9 0.00022 0.00022 0.00022 0.00024 0.00030 0.00066
10 3.00E-05 3.00E-05 3.00E-05 3.00E-05 6.00E-05 1.40E-04
Tabel BER Dengan Variasi Level Clipping Secara Simulasi Monte Carlo
Grafik BER terhadap Eb/No dengan VariasiLevel Clipping secara Simulasi Monte Carlo
25Analisa Bit Error Rate (BER)
2. BER TanpaMetode dan DenganMetode Clipping (2)
Tabel BER Dengan Variasi Level Clipping Secara Implementasi pada TMS
Grafik BER terhadap Eb/No dengan VariasiLevel Clipping secara Implementasi pada TMS
EbNo SebelumClipping A = 9 A = 8 A = 7 A = 6 A = 5
0 0.1024 0.1020 0.1030 0.1038 0.1047 0.1063
1 0.0761 0.0758 0.0767 0.0782 0.0840 0.0864
2 0.0535 0.0558 0.0542 0.0550 0.0678 0.0715
3 0.0347 0.0343 0.0351 0.0357 0.0441 0.0453
4 0.0208 0.0217 0.0238 0.0218 0.0284 0.0294
5 0.0117 0.0115 0.0122 0.0121 0.0190 0.0192
6 0.0057 0.0065 0.0058 0.0060 0.0087 0.0094
7 0.0021 0.0024 0.0022 0.0024 0.0032 0.0051
8 0.0008 0.0007 0.0008 0.0008 0.0009 0.0021
9 0.0001 0.0002 0.0002 0.0001 0.0002 0.0006
10 3.01E-05 3.01E-05 3.00E-05 3.20E-05 5.20E-05 1.60E-040 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Eb/No
BE
R
Tanpa MetodeA=9A=8A=7A=6A=5
26Analisa Bit Error Rate (BER)
2. BER TanpaMetode dan DenganMetode Clipping (3)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Eb/No
BE
R
SimulasiImplementasi
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Eb/No
BE
R
SimulasiImplementasi
Grafik Perbandingan BER Tanpa Meodeantara Simulasi dan Implementasi
Grafik Perbandingan BER antaraSimulasi dan Implementasi pada Level
Clipping (A=7)
27Analisa HPA
BER TanpaMetode dan
Dengan MetodeClipping HPA
Grafik Perbandingan BER Tanpa Meode danDengan Metodde Clipping HPA
28 Kesimpulan
Semakin kecil level clipping yang ditentukan, maka reduksi PAPR yang dihasilkan semakinbesar. Pada saat A = 6, reduksi PAPR bisamencapai ≥ 30%.
Semakin banyak subcarrier yang digunakanreduksi PAPR yang dihasilkan semakin besar. Reduksi PAPR pada 24 subcarrier bisamencapai ≥ 50%.
Semakin besar nilai Eb/No, maka semakinkecil nilai BER yang dihasilkan. Saat Eb/No = 0, nilai BER ± 101 % dan saat Eb/No = 10, nilaiBER mendekati 105 %.
29
RATIH HIKMAH PUSPITA
