Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

download Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

of 26

description

Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

Transcript of Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL

    RAYLEIGH FADING JAMAK

    MAKALAH

    Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Komunikasi Bergerak

    Disusun Oleh:

    Farhan Kurniawan 115060300111007

    Hanif Yahya Muhtadin 115060301111010

    M. Sudiro 115060300111076

    Jurusan Teknik Elektro

    Fakultas Teknik

    Universitas Brawijaya

    Malang

    2014

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK I

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas

    berkat dan kasih karunia-Nyalah sehingga kami dapat menyelesaikan makalah

    mengenai Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    ini tepat pada waktunya. Di mana makalah ini diajukan untuk memenuhi salah satu

    tugas mata kuliah Komunikasi Bergerak.

    Pada kesempatan ini kami juga tidak lupa mengucapkan banyak terima

    kasih untuk semua bimbingan, arahan, dukungan dari berbagai pihak yang

    membantu sehingga makalah Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal

    Rayleigh Fading Jamak ini dapat selesai.

    Kami menyadari bahwa penulisan makalah mengenai Simulasi Transmisi

    Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak ini masih sangat sederhana dan

    masih belum sempurna, sehingga kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat

    membangun demi kesempurnaan makalah ini.

    Akhir kata kami mengucapkan terima kasih, semoga penulisan makalah

    mengenai Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    ini dapat bermanfaat dan diterima dangan baik.

    Malang, Mei 2014

    Penulis

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK II

    DAFTAR ISI

    KATA PENGANTAR............................................................................... i

    DAFTAR ISI.............................................................................................. ii

    BAB I PENDAHULUAN......................................................................... 1

    1.1 LATAR BELAKANG ......................................................................... 11.2 RUMUSAN MASALAH .................................................................... 21.3 TUJUAN PENULISAN ...................................................................... 2BAB II DASAR TEORI.......................................................................... 3

    2.1KANAL LINTASAN JAMAK ............................................................ 32.1.1.Delay spread dan coherence bandwidth................................... 42.1.2.Doppler Spread dan coherence Time........................................ 42.1.3.Doppler Shift ............................................................................. 5

    2.2KANAL FADING ............................................................................... 52.2.1Fast Fading.............................................................................. 62.2.2Slow Fading.............................................................................. 62.2.3Frequency Selective Fading..................................................... 72.2.4Flat Fading .............................................................................. 7

    2.3DISTRIBUSI RAYLEIGH FADING ................................................. 72.4PENGARUH RAYLEIGH FADING DALAM

    SISTEM SALULAR .......................................................................... 8

    BAB III PEMODELAN SISTEM ......................................................... 10

    3.1 PEMODELAN RAYLEIGH FADING .............................................. 10

    3.2 PEMODELAN RAYLEIGH FADINGPADA KANAL

    LINTASAN JAMAK ......................................................................... 11

    BAB IV PEMOGRAMAN DAN SIMULASI ....................................... 13

    4.1 PEMROGRAMAN MATLAB ........................................................... 13

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK III

    4.2 SIMULASI YANG DIKERJAKAN ................................................... 13

    4.2.1 Membuat Sinyal Fading ............................................................ 13

    4.2.2 Membandingkan Hasil Empiris dengan Hasil Teoritis ............. 15

    4.2.3 Menambahkan dengan Delay .................................................... 17

    4.2.4 Menggunakan Visualisasi Alat Saluran .................................... 18

    BAB V PENUTUP.................................................................................. 21

    5.1 KESIMPULAN .................................................................................... 21

    5.2 SARAN ................................................................................................ 21

    DAFTAR PUSTAKA.............................................................................. 22

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1LATAR BELAKANGSalah satu pertimbangan dalam mendesain suatu sistem telekomunikasi

    adalah ketahanan suatu sinyal terhadap gangguan dari .luar. sistem. Dalam

    sistem komunikasi bergerak, yang tentunya menggunakan medium wireless,

    terdapat gangguan yang dinilai memiliki efek yang signifikan terhadap sistem.

    Gangguan tersebut adalah lintasan jamak atau multipath.

    Dalam komunikasi bergerak, tentunya jarang sekali terjadi hubungan

    langsung saja. Sinyal banyak mengalami pantulan dimana-mana, sehingga

    terdapat berbagai macam jalur yang dilalui sinyal untuk sampai ke penerima

    (multipath). Antara sinyal yang pancarannya melalui multipath tersebut dapat

    berinterferensi positif maupun negatif sehingga pada penerima terlihat bahwa

    sinyal tersebut berfluktuasi. Efek fluktuasi sinyal ini biasa disebut dengan

    fading. Fading juga dapat terjadi karena efek doppler, yang terjadi jika user

    bergerak dengan kecepatan relatif terhadap base station. Perlu diperhatikan

    bahwa fading .hanya. membesar-kecilkan sinyal, bukan membalikkan polaritas

    sinyal. Sinyal yang mengecil (terkena fading) tentunya akan lebih mudah

    mudah berbalik polaritas ketika terkena noise.

    Kemunculan gangguan tersebut merupakan suatu proses acak (random

    process) sehingga tidak dapat diprediksi secara pasti kemunculannya. Meskipun

    demikian dalam melakukan perancangan sistem bergerak, kita dapat .percaya.

    bahwa kemunculan gangguan tersebut menganut suatu distribusi tertentusehingga dapat diprediksi dengan melakukan pemodelan dengan distribusi

    tersebut. Pada tugas kali ini akan disimulasikan efek dari gangguan tersebut

    terhadap kesalahan deteksi pada komunikasi digital (BER) untuk berbagai

    kombinasi nilai SNR (perbandingan daya sinyal asli terhadap daya noise).

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 2

    1.2RUMUSAN MASALAHAdapun masalah yang diangkat berdasarkan latar belakang adalah sebagai

    berikut.

    Bagaimana membuat simulasi transmisi sinyal digital pada kanal rayleighfadingjamak?

    1.3TUJUAN PENULISANAdapun tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut.

    Mengetahui simulasi transmisi sinyal digital pada kanal rayleigh fadingjamak.

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 3

    BAB II

    DASAR TEORI

    2.1 KANAL LINTASAN JAMAK

    Pada sistem komunikasi tanpa kabel, sinyal akan mengalami proses

    propagasi yang melibatkan difraksi, hamburan, dan antulan. Difraksi terjadi

    saat sinyal merambat melalui atau menabrak objek yang ukurannya relatif

    besar, seperti gedung atau bukit. Hamburan terjadi saat sinyal melalui benda-

    benda kecil yang kasar dan menyebabkannya terpantul ke arah yang berbeda-

    beda. Pantulan atau refleksi terjadi karena sinyal mengenai permukaan yang

    halus dalam dimensi besar, yang biasanya akan menyebabkan delay.

    Dengan adanya propagasi, sinyal datang mengalami superposisi dan

    datang dengan amplitudo serta fasa yang berbeda-beda. Akibatnya sinyal akan

    dapat saling menguatkan atau melemahkan satu sama lainnya yang menjadikan

    sinyal diterima terfluktuasi, oleh sebab media maupun sumber tidak selalu

    berada dalam kondisi tetap. Fenomena ini disebut dengan proses lintasan

    jamak. Efek lintasan jamak dapat memberikan keuntungan dalam peningkatan

    kapasitas dari sistem transmisi. Persamaan untuk efek lintasan jamak dapat

    dijelaskan sebagai berikut:

    Dimana 1merepresentasikan delay relatif terhadap jalur ke-1 dan adalah

    peroleh kompleks yang diasumsikan konstan. Dengan model transmisi ini,

    kanal respon impuls dapat direpresentasikan sebagai:

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 4

    Beberapa parameter dalam kanal lintasan jamak, di antaranya:

    2.1.1.Delay spread dan coherence bandwidthDelay spreadmerupakan suatu interval ukuran delayyang dialami

    masing-masing lintasan yang dilalui sinyal. Setiap lintasan akan

    memberikan excess delay tertentu. Delay spread menggambarkan

    karakteristik respon impuls kanal dalam domain waktu, sedangkan

    karakteristik respon impuls kanal dalam domai frekuensi dapat

    digambarkan oleh parameter coherenc bandwidth,

    Sebagai pendekatan, coherence bandwidth (Bc) dapat dihitung

    dengan persamaan berikut:

    Dimana x adalah rms delay spread. Coherence bandwidth dapat

    menggambarkan sifat fading sebagai frequency selective fading atau

    sebagai flat fading. Jika suatu sinyal ditransmisikan dengan bandwitdh

    yang lebih besar dari coherence bandwidth, maka sinyal tersebut akan

    mengalamifrequency selective fading,tetapu jika bandwidthsinyal yang

    ditransmisikan lebih kecil dari coherence bandwidth, maka sinyal akan

    mengalamiflat fading.

    2.1.2.Doppler Spread dan coherence timeDoppler spread (BD) merupakan ukuran pelebaran spektral yang

    disebabkan oleh pergerakan user dan didefinisian sebagai interval

    frekuensi dimana spektrum doppleryang diterima tidak sama dengan nol.

    Jika bandiwdith sinyal jauh lebih besar dari doppler spread, maka

    pengaruh dari doppler spreaddi penerima dapat diabaikan.

    Coherence time (Tc) merupakan ilustrasi doppler spread dalam

    domain waktu dan didefinisikan sebagai ukuran statistik dari durasi

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 5

    waktu dimana respon impulskanal tidak berubah. Sebagai pendekatan,

    coherence timedapat dihitung dengan persamaan berikut:

    Coherence time dapat digunakan untuk mendefinisikan sifat kanal

    sebagai slow fading atau fast fading. Jika sinyal yang ditransmisikan

    memiliki durasi simbol lebih besar dari coherence time, maka sinyal akan

    mengalami fast fading, tetapu jika durasi simb olnya lebih kecil dari

    coherence time, maka sinyal akan mengalamislow fading.

    2.1.3.Doppler Shi ftPergerakan relatif antara pemancar dan penerima akan menyebabkan

    timbulnya pelebaran spektrum. Jika suatu sinyal sinusoidal murni

    ditransmisikan melalui kanal mobile, maka spektrum sinyal terima yang

    disebut spektrum doppler akan memiliki spektrum dalam range fc-fd

    sampai fc+fd, dimana fd adalah dopplershift.

    2.2 KANAL FADING

    Dalam komunikasi, sinyal yang ditransmisikan mengalami pantulan

    dimana-mana, sehingga terdapat berbagai macam jalur yang dilalui sinyal

    untuk sampai ke penerima (multipath). Hal ini dapat menyebabkan sinyal

    berinterferensi positif maupun negatif sehingga pada penerima terlihat bahwa

    sinyal tersebut berfluktuasi. Efek fluktuasi sinyal ini biasa disebut dengan

    fading.

    Fadingdapat didefinisikan sebagai perubahan fase, polarisasi, dan atau

    level dari suatu sinyal terhadap waktu. Berdasarkan karakteristiknya fading

    dapat dibedakan atas:

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 6

    2.2.1.Fast fading

    Gambar 2.1 Sinyal Fast Fading

    Terjadi jika impulse response pada kanal berubah dengan cepat

    dibandingkan kecepatan transmisi sinyal baseband. Sinyal fast fading

    ditunjukan pada Gambar 2.1.

    Fast fading sering disebut multipath fading. Penyebab utama dari

    fading ini karena adanya lintasan ganda/ jamak (multipath) akibat sinyal

    yang dikirimkan dipantulkan oleh benda-benda seperti rumah, gedung,

    kendaraan, pohon dan benda-benda lain dari pemancar ke penerima. Tipe

    fadingini merupakan tipe yang paling umum terjadi.

    2.2.2.Slow fadingTerjadi jika impulse response mengalami perubahan pada tingkat

    yang lebih lambat dibandingkan dengan kecepatan transmisi sinyal

    baseband. Slow fadingadalah rata-rata sinyal fading yang juga disebut

    dengan local mean atau shadowing. Sinyal Slow fading dapat dilihat pada

    Gambar 3:

    Gambar 2.2 Slow Fading

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 7

    2.2.3.Frequency selective fadingSebuah kanal akan menimbulkan frequency selective fading pada

    sinyal terima jika memiliki penguatan yang konstan dan respon fasa linieryang melewati perioda bit. Akibat darifrequency selective fadingadalah

    sinyal terima akan mengalami penggandaan (multiple), redaman

    (atenuasi) serta penundaan (delay). Hal inilah yang menyebabkan sinyal

    yang diterima mengalami distorsi.

    2.2.4.Flat fadingPada flat fading, karakteristik spektral sinyal yang ditransmisikan

    dipertahankan oleh penerima, namun kekuatan sinyal mengalami

    perubahan terhadap waktu sehingga menimbulkan multipath. Impulse

    responsekanalflat fadingdapat diaproksimasikan dengan menggunakan

    fungsi delta sederhana.

    2.3 DISTRIBUSI RAYLEIGH FADING

    Fenomena fading yang terjadi dapat dimodelkan secara matematis

    menggunakan distribusi Rayleigh. Pada kanal wireless, distribusi Rayleigh

    secara umum dipakai untuk menggambarkan statistik perbedaan waktu dari

    envelope yang diterima untuk sebuah sinyal fading atau selubung dari satu

    komponen multipath. Distribusi Rayleigh mempunyai fungsi kepadatan

    probabilitas (probability density function /PDF) seperti yang ditunjukkan

    persamaan:

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 8

    Gambar 2.3 Grafik PDF Distribusi Rayleigh

    Pada Gambar 2.3 ditunjukkan grafik Probability Density Function (PDF)

    dari distribusiRayleigh. Adanyafading akan mengganggu sinyal yang masuk

    ke masing masing kanal, dimana yang terjadi adalah perkalian antara envelope

    fading dengan sinyal yang ditransmisikan. Selain itu adanya noise juga akan

    menambah kerusakan yang dialami oleh sinyal, serta kemungkinan kesalah

    pendeteksian bit atau simbol pada kanal penerima akan semakin besar.

    2.4 PENGARUH RAYLEI GH FADING DALAM SISTEM SELULAR

    Rayleigh fading akan memperbesar kemungkinan terjadinya kesalahan

    dalam pendeteksian simbol. Peluang kesalahan ini biasanya dinyatakan dalam

    Pe atau BER (Bit Error Rate). Pengaruh dari Rayleigh fading terhadap BER

    tentu bergantung pada jenis modulasinya. Dalam tulisan ini, dianggap bahwa

    sistem selular menggunakan modulasi PSK biner koheren. Untuk modulasi

    ini, telah diturunkan rumus yang menunjukan hubungan antara SNR

    (perbandingan sinyal asli dengan noise) dengan BER untuk pengaruhRayleigh

    fading sebagai berikut:

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 9

    Perlu dicatat bahwa hubungan antara BER dan SNR padaRayleigh fading

    bukan hanya diturunkan dari fluktuasi sinyal yang terdistribusi Rayleigh saja

    tetapi juga telah ditambahkan dengan sinyal AWGN.

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 10

    BAB III

    PEMODELAN SISTEM

    3.1 Pemodelan Rayleigh fading

    Pemodelan Rayleigh fading dilakukan dengan menggunakan metode

    simulasi Smith (Rappaport, 1996). Pemodelan simulasi Smith dapat dilihat

    dalam Gambar 2.

    Gambar 3.1. Diagram Blok Simulator Rayleigh f ading

    Sumber Rappaport,1996

    Simulasi tersebut dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut

    a. Menentukan jumlah titik frekuensi domain N yang digunakan untukmerepresentasikan spektrum fSE dan frekuensi pergeseran Doppler

    maksimum (fm).

    b. Menentukan jarak spasi frekuensi antara garis spektrum yang berdekatansebagai )1/(2 Nfmf . Hal ini digunakan untuk menunjukkan durasi waktu

    dari bentuk gelombang pudaran, T = 1/f.

    gause

    0mf m

    f 0mf m

    f

    fSE

    0mf m

    f

    fSE

    IFFT

    IFFT

    gause

    0mf m

    f

    2

    2

    90

    r(t)

    IndependentComplexGaussian

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 11

    c. Membangkitkan variabel acak Gaussian komplek untuk setiap komponenN/2frekuensi positif pada sumber derau.

    d.

    Membentuk N/2komponen frekuensi negatif dangan membuat konjugatkomponen frekuensi positif dengan ditandai dengan nilai negatif.

    e. Mengalikan komponen in-phase dan quadrature dengan spektrumpudaran.

    f. Melakukan Invers Fast Fourier Transform(IFFT) pada lengan in-phasedan quadrature dan menjumlahkan kuadrat atas masing-masing isyarat

    tersebut.

    g. Menghitung akar atas hasil IFFT untuk mendapatkan N titik pergeseranfrekuensi Doppler.

    3.2 Pemodelan Rayleigh fading pada kanal lintasan jamak

    Pemodelan Rayleigh fading pada kanal lintasan-jamak tampak pada

    Gambar 3.2.

    Gambar 3,2 Pemodelan Rayleigh fadingpada Kanal Lintasan-Jamak

    Sumber Rappaport,1996

    Rayleigh FadingSimulator

    Rayleigh FadingSimulator

    Rayleigh FadingSimulator

    0a

    1a

    Na

    1 N

    r(t)

    SinyalMasukan

    s(t)

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 12

    Untuk simulasi multipath, digunakan sejumlah 3 tap, 1 tap untuk sinyal

    langsung dan 2 tap untuk sinyal ter-delay.

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 13

    BAB IV

    PEMOGRAMAN DAN SIMULASI

    4.1 PEMROGRAMAN MATLAB

    Untuk melakukan simulasi transmisi data menggunakan kanal wireless

    yang terpengaruh oleh Rayleigh fading, akan digunakan software MATLAB.

    MATLAB merupakan salah software yang dikembangkan oleh Mathworks

    untuk dapat melakukan analisis dan komputasi numerik. MATLAB dibangun

    dari bahasa pemrograman Java dan kini telah berkembang menjadi sebuah

    environmentpemrograman yang canggih dengan fungsi-fungsi built-in untuk

    melakukan berbagai macam kalkulasi matematik. MATLAB juga memiliki

    berbagai toolbox yang dapat digunakan untuk melakukan fungsi-fungsi

    tertentu.

    Salah satu alasan penggunaan MATLAB untuk simulasi ini adalah karena

    kemudahaannya dibanding bahasa pemrograman lain. MATLAB bersifat

    extensible, yaitu dapat ditambahkan fungsi-fungsi baru jika fungsi-fungsi built-

    in pada MATLAB belum tersedia untuk melakukan beberapa fungsi yang

    diinginkan.

    4.2 SIMULASI YANG DIKERJAKAN

    4.2.1 Membuat Sinyal Fading

    Fading digunakan untuk menggambarkan perubahan (fluktuasi)

    yang cepat dari amplitudo sinyal yang diterima dalam periode waktu dan

    jarak tempuh yang singkat. Fading disebabkan oleh interferensi dua

    sinyal atau lebih yang datang dipenerima pada waktu yang berbeda,

    dengan beda waktu yang sempit/kecil

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 14

    Script Matlab

    clc% Create three-Path Rayleigh fading channel with delay

    c = rayleighchan(1/100000, 100, [0 1e-5 2.1e-5], [0, -3,-3]);sig = 1i*ones(2000,1); % Generate signaly = filter(c,sig); % Pass signal through channelc % Display all properties of the

    channel

    % Plot power of faded signal, versus sample number.plot(20*log10(abs(y)));

    Keluaran

    ChannelType: 'Rayleigh'

    InputSamplePeriod: 1.0000e-05

    DopplerSpectrum: [1x1 doppler.jakes]

    MaxDopplerShift: 100

    PathDelays: [0 1.0000e-05 2.1000e-05]

    AvgPathGaindB: [0 -3 -3]

    NormalizePathGains: 1

    StoreHistory: 0

    StorePathGains: 0

    PathGains: [-0.4062 + 0.1394i 0.3280 + 0.5189i -0.3279 + 0.6906i]

    ChannelFilterDelay: 4

    ResetBeforeFiltering: 1

    NumSamplesProcessed: 2000

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 15

    Gambar 4.1 Fluktuasi fading untuk jumlah bit 104, frekuensi Doppler

    10 Hz, dan periode bit 10-4s

    4.2.2 Membandingkan Hasil Empiris dengan Hasil Teoritis

    Membuat Rayleigh fading frekuensi saluran objek-datar dan

    menggunakannya untuk memproses sinyal DBPSK terdiri dari vektortunggal. Kemudian menghitung tingkat kesalahan bit sistem untuk nilai

    yang berbeda dari rasio signal-to-noise.

    Script Matlab

    % Create Rayleigh fading channel object.chan = rayleighchan(1/10000,100);

    % Generate data and apply fading channel.

    M = 2; % DBPSK modulation orderhMod = comm.DBPSKModulator; % Create a DPSKmodulatorhDemod = comm.DBPSKDemodulator; % Create a DPSK

    demodulatortx = randi([0 M-1],50000,1); % Generate a random

    bit streamdpskSig = step(hMod, tx); % DPSK modulate the

    signalfadedSig = filter(chan,dpskSig); % Apply the channel

    effects

    % Compute error rate for different values of SNR.

    SNR = 0:2:20; % Range of SNR values, in dB.numSNR = length(SNR);

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 16

    berVec = zeros(3, numSNR);

    % Create an AWGNChannel and ErrorRate calculator System

    objecthChan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod', 'Signal to noise

    ratio (SNR)');hErrorCalc = comm.ErrorRate;

    forn = 1:numSNRhChan.SNR = SNR(n);rxSig = step(hChan,fadedSig); % Add Gaussian noiserx = step(hDemod, rxSig); % Demodulatereset(hErrorCalc)% Compute error rate.berVec(:,n) = step(hErrorCalc,tx,rx);

    endBER = berVec(1,:);% Compute theoretical performance results, for

    comparison.BERtheory = berfading(SNR,'dpsk',M,1);

    % Plot BER results.semilogy(SNR,BERtheory,'b-',SNR,BER,'r*');legend('Theoretical BER','Empirical BER');xlabel('SNR (dB)'); ylabel('BER');title('Binary DPSK over Rayleigh Fading Channel');

    Hasil Keluaran

    Sinyal yang terkenafading ini akan mengalami fluktuasi magnitude

    seperti yang tergambarkan pada gambar 4.1. Sinyal ini kemudian

    bercampur dengan AWGN dengan SNR = 2 dB yang hasilnya terlihat

    pada gambar

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 17

    4.2.3 Menambahkan dengan Penundaan

    Nilai properti Channel Filter Delay saluran objek adalah jumlah

    sampel dimana output dari saluran tertinggal input. Contohmenggambarkan salah satu cara untuk menjelaskan penundaan sebelum

    komputasi tingkat kesalahan bit.

    Script Matlab

    M = 2; % DQPSK modulation orderbitRate = 50000;

    hMod = comm.DBPSKModulator; % Create a DPSKmodulatorhDemod = comm.DBPSKDemodulator; % Create a DPSK

    demodulator

    % Create Rayleigh fading channel object.ch = rayleighchan(1/bitRate,4,[0 0.5/bitRate],[0 -10]);delay = ch.ChannelFilterDelay;

    tx = randi([0 M-1],50000,1); % Generate random

    bit streamdpskSig = step(hMod,tx); % DPSK modulate signalfadedSig = filter(ch,dpskSig); % Apply channel

    effectsrx = step(hDemod,fadedSig); % Demodulate signal

    % Compute bit error rate, taking delay into account.hErrorCalc = comm.ErrorRate('ReceiveDelay', delay);berVec = step(hErrorCalc,tx,rx);ber = berVec(1)num = berVec(2)

    Hasil Keluaran

    ber = 0.0240

    num = 1202

    Output di atas menunjukkan bahwa tingkat kesalahan kecil. Jika

    contoh tidak berpengaruh atas keterlambatan channel, tingkat kesalahan

    akan mendekati 0,5.

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 18

    4.2.4 Menggunakan Visualisasi Alat Saluran

    Software Sistem Komunikasi Toolbox menyediakan fungsi

    plotting yang membantu memvisualisasikan karakteristik saluranfading menggunakan GUI. Untuk membuka alat visualisasi saluran,

    jenis plot (h) pada baris perintah, di mana h adalah obyek saluran yang

    berisi informasi rencana. Untuk mengisi objek dengan saluran

    informasi plot, menjalankan sinyal melalui itu setelah pengaturan

    properti StoreHistory menjadi true. Proses berikut menggunakan

    saluran visualisasi alat yang menunjukkan saluran Rayleigh tiga jalur

    melalui mana sinyal acak dilewatkan.

    Script Matlab

    % Three-Path Rayleigh channelh = rayleighchan(1/100000, 130, [0 1.5e-5 3.2e-5], [0, -

    3, -3]);tx = randi([0 1],500,1); % Random bit streamhmod = comm.DBPSKModulator; % Create

    DBPSKModulatordpskSig = step(hmod,tx); % DPSK signalh.StoreHistory = true; % Allow states to be

    storedy = filter(h, dpskSig); % Run signal through

    channelplot(h); % Call Channel

    Visualization Tool

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 19

    Hasil Keluaran

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 20

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 21

    BAB III

    PENUTUP

    3.1 KESIMPULAN

    Untuk melakukan simulasi transmisi sinyal digital melalui kanal wireless

    dapat dilakukan dengan menggunakan MATLAB dengan mempertimbangkan

    efek noiseyang dimodelkan dengan AWGN dan fluktuasi sinyal (fading) yang

    dimodelkan denganRayleigh fading.

    Hasil simulasi akan mendekati nilai teoretis ketika jumlah bit relatif

    terhadap BER yang digunakan semakin banyak.

    Hasil simulasi juga akan semakin dekat dengan teori jika percobaan

    diulang berkalikali dan hasilnya dirata-ratakan.

    3.2 SARAN

    Peningkatan kinerja saluran transmisi untuk mengurangi fading.

  • 5/25/2018 Simulasi Transmisi Sinyal Digital Pada Kanal Rayleigh Fading Jamak

    http:///reader/full/simulasi-transmisi-sinyal-digital-pada-kanal-rayleigh-fading-

    SIMULASI TRANSMISI SINYAL DIGITAL PADA KANAL RAYLEIGH FADING JAMAK 22

    DAFTAR PUSTAKA

    http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049,diakses 12 Mei 2014

    http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049http://www.mathworks.com/help/comm/ug/fading-channels.html#a1075821049