10
2.3.2.2 Frequency Selective Fading
Dikatakan frequency selective fading, jika waktu pengiriman sinyal yang mengalami multipath Tm mempunyai nilai lebih besar dari waktu pengiriman tiap
bit simbol Tb, sehingga terjadi penumpukan simbol-simbol yang dikirim atau ISI Inter Symbol Interferensi, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.5.
Tb Tb
Misal : Tb = 0,6 ms
Tm = 1 ms
Frequency Selective Fading Tb Tm
Mengalami ISI Inter Symbol Interferensi
-1 -1
Gambar 2.5 Karakteristik Frequency Selective Fading
2.4 AWGN dan Fading Rayleigh
2.4.1. Additive White Gaussian Noise AWGN
Salah satu jenis noise yang ada pada sistem komunikasi adalah noise
thermal. Noise thermal ini disebabkan oleh pergerakan-pergerakan elektron di dalam
konduktor yang ada pada sistem telekomunikasi, misalnya pada perangkat penerima. Pada bidang frekuensi, noise thermal ini memiliki nilai kepadatan spektrum daya
yang sama untuk daerah frekuensi yang lebar, yaitu sebesar N 2, seperti yang dapat
dilihat pada Gambar 2.6 a sedangkan fungsi kepadatan probabilitas AWGN ditunjukkan pada Gambar 2.6 b.
11
a b
Gambar 2.6 a Grafik Kepadatan Spektrum Daya White Noise b Fungsi Kepadatan Probabilitas AWGN
Karakteristik seperti ini disebut white. Noise yang memiliki karakteristik white disebut white noise, sehingga noise thermal merupakan white noise. Pergerakan
elektron penyebab noise thermal bersifat acak, sehingga besarnya noise thermal juga berubah secara acak terhadap waktu. Perubahan secara acak tersebut dapat
diperkirakan secara statistik, yaitu mengikut i Distribusi Gaussian, dengan rata-rata nol. Noise ini merusak sinyal dalam bentuk aditif, yaitu ditambahkan ke sinyal
utama, sehingga noise thermal pada perangkat penerima ini disebut Additive White Gaussian Noise AWGN. Persamaan Distribusi Gaussian yang mewakili AWGN,
yaitu[6]:
2.1
Dimana: mean = 0 dan varians = σ
2
. Varians memiliki nilai:
2.2
2 2
2
2 2
πσ
σ π
−
= e
n f
b
T N
2
2
=
σ
12 Dimana:
adalah kerapatan spektral daya dari noise dan T
b
adalah laju bit. Sehingga:
2.3
Dimana: k = konstanta Boltzman 1,38.10
-23
JK Ts = temperatur noise K
B = bandwith noise Hz
2.4.2. Fading Rayleigh
Pada sistem komunikasi wireless terdapat gangguan khusus berupa komponen multipath dari sinyal yang dipancarkan. Multipath merupakan jalur
propagasi yang berbeda-beda, yang dilalui sinyal antara pengirim dan penerima, yang disebabkan karena pantulan oleh halangan-halangan dan benda-benda yang ada
di sepanjang jalur propagasi. Perbedaaan jalur propagasi menimbulkan komponen multipath dari sinyal yang
dipancarkan tiba pada penerima melalui jalur propagasi yang berbeda dan pada waktu yang berbeda pula. Perbedaan waktu tiba pada penerima tersebut
menyebabkan sinyal yang diterima mengalami interferensi, yang akan menimbulkan fenomena fluktuasi amplitude dan fasa sinyal yang diterima, dan menimbulkan
fenomena mendasar yang disebut fading. Fluktuasi amplitudo sinyal yang terjadi adalah acak dan tidak dapat ditentukan
sebelumnya, besar dan kapan terjadinya. Namun berdasarkan penelitian, fading tersebut dapat diperkirakan secara statistic, berupa perubahan nilai secara acak
dengan distribusi tertentu. Salah satu distribusi tersebut adalah Distribusi Rayleigh.
b s
T B
kT 2
2
=
σ
2 2
B kT
N
s
=
13 Distribusi Rayleigh merupakan salah satu distribusi yang dapat menjadi model untuk
mewakili fading, sehingga fading yang memiliki Distribusi Rayleigh ini disebut Fading Rayleigh. Pada Fading Rayleigh, setiba sinyal yang melalui jalur yang
berbeda-beda tersebut, memberikan sejumlah energi yang sama terhadap sinyal gabungan yang ada pada penerima. Sinyal yang dipengaruhi Fading Rayleigh yang
sampai pada penerima dapat dipresentasikan dengan persamaan.[6]
[ ]
t ft
t r
t e
θ π +
= 2
cos 2.4
Dimana: rt= fluktuasi amplitude sinyal et sebagai fungsi waktu
=
t e
t θ = fluktuasi fasa sinyal et sebagai funsi waktu
= t
e ∠
Fluktuasi amplitude gelombang pembawa pada sinyal yang dipengaruhi Fading Rayleigh mengikut i Distribusi Rayleigh, dengan persamaan.[6]
−
=
2 2
2 2
σ
σ
r
e r
r p
2.5 Dimana:
pt= fungsi kepadatan probabilitas munculnya r.
r = amplitudo acak.
2
σ = variansi pdf. Fungsi kerapatan probabilitas Distribusi Rayleigh dapat dilihat pada Gambar 2.7.
14
Gambar 2.7 Grafik PSD Distribusi Rayleigh
12 π untuk -π ≤ θ ≤ π
p θ =
2.6 0 untuk 0
-π dan θ π
2.5 Sistem Diversitas Alamouti Di dalam kebanyakan lingkungan fading, diversitas antena adalah metode
yang paling praktis, efektif, dan paling luas digunakan untuk menanggulangi efek dari multipath fading. Pendekatan paling klasik adalah dengan menggunakan
beberapa antena pada penerima untuk melakukan kombinasi atau pemilihan untuk meningkatkan kualitas dari sinyal diterima. Tetapi terdapat masalah utama dengan
diterapkannya diversitas pada penerima receive diversity, yaitu keterbatasan biaya, ukuran, dan daya dari unit bergerak. Penggunaan lebih dari satu antena akan
membuat unit menjadi lebih besar dan mahal. Karenanya, diversitas haruslah dilakukan pada base station yang lebih memungkinkan untuk pasangan antena lebih
15 dari satu. Artinya, diversitas yang digunakan adalah diversitas pengirim transmit
diversity. Pada tugas akhir ini, diversitas antena yang dipakai adalah sistem MISO
multiple-input singgle-output yaitu 2x1, dua antena pada transmiter dan satu antena pada reciever.
2.5.1 Metode Deversity Combining
Kategori