ABSTRAK
Tujuan dasar komunikasi adalah pengiriman data atau informasi dari satu
tempat ke tempat lain. Pada kenyataannya, transmisi data atau informasi yang
diterima tidak sama dengan informasi yang dikirim. Hal ini dikarenakan adanya
error saat pengiriman informasi.
Teknik Estimasi Fasa dalam Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk
melakukan proses sinkronisasi pada sinyal informasi atau data yang diterima di
receiver. Caranya yakni dengan memperolehnya langsung dari sinyal carrier yang
termodulasi, sehingga diperoleh sinyal informasi atau data yang murni.
Turbo Coding merupakan teknik pengkodean kanal (channel coding)
dengan kinerja yang sangat baik dan potensial dikembangkan beberapa tahun
belakangan ini. Teknik pengkodean ini pertama kali diperkenalkan pada tahun
1993 dan dinyatakan mampu mendekati batas kinerja teoritis, yaitu mencapai
BER 10−5 pada E
b/N0 sebesar 0,7 dB.
Pada dasarnya Turbo Code merupakan kode-kode konvolusi terangkai
secara sistematis yang tersusun paralel. Di sisi encoder, bit-bit informasi sebagai
masukan encoder pertama dilakukan proses interleaver sehingga menghasilkan bit
acak sebagai masukan encoder berikutnya sehingga menghasilkan sinyal yang
terdiri dari bit informasi diikuti bit paritinya. Pada Tugas Akhir ini, decoder yang
ABSTRACT
Basic purpose of communication is to send data or information from one
place to other place. In fact, the transmission data or information is not as same as
the received one. This is because error when transmission information happen.
In this Final Project, an estimation phase technique is meant to be
synchronize the process on information signal or data at the receiver. An
estimation phase technique is implemented on a modulated carrier signal, so that
produces an information signal or a pure data.
Turbo code is a channel coding scheme that is a most exciting and
potentially important development in coding theory in many years. It is introduced
firstly in 1993 and claimed to achive near limit error correction performance with
required Eb/ No of 0.7 dB for BER of 10−5.
In fact, turbo code is a parallel concatenated recursive systematic
convolutional code. The information bits at the input of the first encoder are
scrambled by the interleaver before entering the next encoder. The codewords of
parallel concatenated code consist of the information bits followed by parity check
bits of all encoders. In this Final Project, this decoder was implemented by the
DAFTAR ISI
II.4.1.1 Recursive Systematic Convolutional Encoder (RSC Encoder)…...…...11
II.4.1.2 Interleaver ...12
II.4.2 Turbo Decoder ……….………...12
II.4.2.1 Algoritma Log-MAP ……….………...13
II.5 Diversitas ……….…………...14
II.5.1 Teknik-Teknik Diversitas ……….………...14
BAB III PERANCANGAN ………...17
III.1 Perancangan Sistem ………...17
III.2 Cara Kerja Sistem ………...17
BAB IV SIMULASI DAN ANALISA ………...19
IV.1 Tampilan BER (Bit Error Rate) Hasil Simulasi ………...19
IV.1.1 Tampilan BER pada Kanal Flat Fading dengan Diversitas menggunakan Turbo Decoding (asumsi FDT=0.01) …………...19
IV.1.2 Tampilan BER pada Kanal Flat Fading dengan Diversitas menggunakan Turbo Decoding (asumsi FDT=0.05) …………...20
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ………...22
V.1 Kesimpulan ………...22
V.2 Saran ………...22
DAFTAR PUSTAKA ...23
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Elemen Dasar Sitem Komunikasi Dijital ………4
Gambar II.2 Binary Symetric System ....………6
Gambar II.3 Contoh Probabilitas Transisi State Fasa pada Model Markov Diskrit (8-state fasa) ...………8
Gambar II.4 Skematik dari Turbo Encoder ...10
Gambar II.5 Contoh Skematik RSC Encoder dengan m = 2 ……...…11
Gambar II.6 Skematik Turbo Decoder ………..13
Gambar II.7 Equal Gain Combiner ………..16
Gambar II.8 Selection Combiner ...16
Gambar III.1 Blok Diagram Sistem ...17
Gambar IV.1 Tampilan BER (asumsi FDT =0.01) ……...…………...19
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Peningkatan kebutuhan pertukaran informasi merupakan karakteristik dari
peradaban dunia modern yang kian berkembang maju, hal ini sekaligus berimbas
masuk dalam segala aspek kehidupan manusia. Untuk itu diperlukan transfer
informasi dari sumber menuju tujuan dengan berbagai macam mekanisme dan
teknik sehingga diperoleh kualitas dari bit-bit atau bagian informasi yang diterima
sesuai dengan informasi yang dikirim. Pada sistem telekomunikasi, informasi
yang dikirim umumnya akan mengalami berbagai gangguan baik itu yang berasal
dari dalam maupun dari luar sistem, yang menyebabkan penurunan keandalan
informasi. Oleh karena itu diperlukan suatu cara untuk mengatasi kendala
tersebut, diantaranya dengan meningkatkan daya sinyal pengirim sehingga
diperoleh Signal to Noise Ratio (SNR) yang tinggi. Dapat juga dengan
menggunakan suatu proses pengkodean informasi sehingga kesalahan yang
muncul dapat dikoreksi.
Proses pengkodean informasi dapat dilakukan dengan bermacam-macam
cara, dengan memperhitungkan berbagai macam hal antara lain struktur data, tipe
informasi yang akan dikirimkan, rate data yang diperlukan, pembatasan daya dan
bandwidth yang digunakan, jenis aplikasi yang disediakan serta efisiensi yang
diperlukan. Dari teori-teori yang ada tentang koreksi kesalahan terdapat banyak
kode yang bisa digunakan, akan tetapi pada aplikasi yang membutuhkan
kemampuan koreksi kesalahan yang tinggi biasanya diperlukan pengkodean yang
panjang sehingga menyebabkan struktur encoding / decoding yang kompleks.
Untuk mengatasi kendala tersebut di atas, salah satu solusinya yakni
dengan menggunakan channel coding yang menggunakan kode-kode terangkai
sehingga diperoleh kesalahan bit yang rendah dengan tingkat kompleksitas
dekoder yang rendah.
Kontrol kesalahan (error control) merupakan mekanisme untuk
2
frame informasi. Metode yang dikembangkan antara lain Automated Repeat
Request (ARQ) dan Forward Error Correction (FEC). Pada metode ARQ
digunakan pengiriman kembali frame-frame data yang oleh penerima dapat
terdeteksi kesalahannya, sedangkan metode FEC menggunakan mekanisme
encoding-decoding tertentu sehingga dari bit-bit yang diterima dapat diperkirakan
bagaimana bit-bit terkirimnya tanpa harus dilakukan pengiriman ulang.
Keuntungan metode ARQ dari metode FEC adalah adanya error deteksi yang
lebih handal daripada error koreksi sedangkan kerugiannya adalah adanya
pengulangan frame data yang menyebabkan penurunan efisiensi penggunaan
kanal transmisi.
Pada tahun 1993, Berrou, Glavieux dan Thitimajshima mengembangkan
suatu teknik pengkodean kanal yang dapat mengoreksi kesalahan sinyal yang
telah diterima di receiver menggunakan kode-kode konvolusi terangkai secara
paralel (Parallel Concatenated Convolutinonal Code) dengan kemampuan koreksi
error yang cukup baik dan kompleksitas dekodernya relatif sederhana. Teknik
pengkodean ini disebut Turbo Code.
I.2 Identifikasi Masalah
Bagaimana proses dan kinerja komunikasi data digital melewati kanal flat
fading dengan menambahkan diversitas ruang menggunakan teknik pengkodean
kanal berupa turbo decoding?
I.3 Tujuan
Mengetahui dan menganalisa proses dan kinerja komunikasi data digital
melewati kanal flat fading dengan menambahkan diversitas ruang menggunakan
teknik pengkodean kanal berupa turbo decoding
3
3. Teknik Estimasi Fasa yang dilakukan langsung diperoleh dari sinyal
carrier yang termodulasi.
4. Pemrograman menggunakan Matlab 6.5
I.5 Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir ini terurai menjadi lima bab utama. Untuk
memperjelas penulisan laporan ini, akan diterangkan secara singkat sistematika
beserta uraian dari masing-masing bab, yaitu :
1. BAB I PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penulisan laporan
Tugas Akhir, mengidentifikasi masalah dan tujuan penyusunan laporan
Tugas Akhir, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan laporan
Tugas Akhir ini.
2. BAB II DASAR TEORI
Bab ini memberikan penjelasan singkat mengenai teori-teori penunjang
antara lain mengenai kanal Flat fading, Turbo code, Estimasi Fasa, Teknik
Diversitas, yang kesemuanya itu akan menjadi dasar dari perancangan
sistem dalam Tugas Akhir ini.
3. BAB III PERANCANGAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan implementasi dari
sistem pengiriman dan penerimaan data atau informasi yang akan dibuat.
4. BAB IV SIMULASI DAN ANALISA
Pada bab ini akan menampilkan dan menganalisa hasil pengujian terhadap
sistem pengiriman dan penerimaan data atau informasi yang telah
dirancang.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini menyimpulkan hasil perancangan dan memberikan saran-saran
mengenai hal-hal yang mungkin harus ditambah atau dikurangi pada
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
1. Simulasi komunikasi digital pada kanal flat fading dengan diversitas
ruang menggunakan turbo decoding telah dapat disimulasikan.
2. Adanya diversitas ruang pada kanal flat fading turut memperbaiki
kinerja kanal flat fading itu sendiri. Hal ini ditunjukkan dengan
penurunan BER (Bit Error Rate) jika ditambahkan diversitas ruang.
V.2 Saran
Bisa dikembangkan dan diujikan sistem komunikasi digital yang sama
DAFTAR PUSTAKA
1. Akihisha, Ushirokawa., Toshihiko, Okamura., Norifumi, Kamiya, and
Branka, Vucetic., “Principles of Turbo Codes and Their Application to
Mobile Communication”, JEICE Trans. Fundamental. Vol E81-A, No. 7 July
1998.
2. C. Komninakis, “Joint Channel Estimation and Decoding for Wireless
Channel”, Ph.D. thesis, University of California, Los Angeles, December
2000.
3. Haykin, Simon., “Communication Systems”, John Wiley and Sons, 1990
4. Matthew C. Valenti, “An Introduction to Turbo Codes”, Bradley Department
Of Electrical Engineering, Virginia Polytechnic Institute and State
University, Blacksburg, Virginia USA.
5. Proakis, John G., “Digital Communication, 3rd ed”, McGraw-Hill, New
York, 1995.
6. Rappaport, Theodore S., “Wireless Communication”, Prentice Hall, New
Jersey, 1996.
6. Rudito, Putratama., “Simulasi Kode-Kode Konvolusional yang Dirangkaikan
Secara Paralel dan Serial dengan Pengkodean Iterasi”, Tugas Akhir, Institut
Teknologi Bandung, 1999.
7. Sweeney, Peter., “Error Control Coding an Intoduction”, Prentice Hall
International (UK) Ltd, 1991.
8. Sergio Benedetto, “Design of Parallel Concatenated Convolutional Codes”
