20 Gambar 3.2 Sebuah modul, port, proses dan sinyal.
3.3 SystemC WMS Wave Mixed Signal
SystemC WMS adalah perpustakaan kelas C++, yang dikembangkan untuk bekerja bersama dengan SystemC, yang memungkinkan pengguna untuk
model, simulasi, dan debug yang kompleks yang dijelaskan di tingkat sistem, yang terdiri dari blok sinyal analog dan campuran, atau bahkan blok operasi pada
domain fisik yang berbeda misalnya, transduser, MEMS, aktuator dan sistem mekanik, dll. Perpanjangan SystemC untuk sinyal campuran aplikasi saat ini
sedang dalam pembangunan. Tujuan perpanjangan ini adalah mendesain dan melakukan simulasi bagian mekanik baik elektronik sirkuit analog dan digital
dalam sistem[6]. SystemC WMS menerapkan ekstensi SystemC untuk memungkinkan
pemodelan sinyal campuran dan simulasi dengan menggunakan konsep kejadian dan tercermin gelombang. Perluasan untuk SystemC terhadap sistem sinyal
campuran memungkinkan pembuatan model tingkat tinggi eksekusi baik digital dan analog subsistem dalam simulasi yang sama, sehingga memungkinkan
Universitas Sumatera Utara
21 evaluasi cepat kinerja sistem yang lengkap. SystemC WMS cocok untuk
digunakan dalam beberapa aplikasi yang berbeda, misalnya kontrol sistem elektronik dan mekanik dalam aplikasi otomotif, atau simulasi analog RF dan blok
digital tingkat tinggi di berbagai jaringan nirkabel teknologi, seperti Bluetooth[6].
3.4 SystemC AMS Analog Mixed Signal
SystemC AMS memperkenalkan bahasa baru untuk sistem desain analog tertanam. Ada tren yang berkembang antara hardware software HWSW sistem
analog dan lingkungan fisik mereka. Hal ini menyebabkan sistem dimana digital HW SW secara fungsional terjalin dengan analog dan sinyal blok campuran
seperti RF interface, elektronika daya, dan sensor. Contoh dari sistem E-AMS adalah radio kognitif, sensor jaringan atau sistem untuk citra penginderaan.
Sebuah tantangan bagi pengembangan sistem E-AMS adalah untuk memahami interaksi antara HW SW dan subsistem analog dan sinyal campuran di tingkat
arsitektur. Hal ini memerlukan beberapa cara pemodelan dan simulasi analog berinteraksi sistem sinyal campuran dan HW SW sistem di tingkat fungsional
dan arsitektur[7]. SystemC AMS memberikan dukungan untuk aliran sinyal, aliran data, dan
jaringan listrik. Ekstensi sepenuhnya kompatibel dengan standar SystemC seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.3 jaringan listrik dan model aliran sinyal
menggunakan linear DAE yang memecahkan sistem persamaan dan yang disinkronisasi dengan kernel SystemC. Penggunaan linear DAE membatasi
jaringan dan komponen sinyal mengalir ke model linier untuk menyediakan kinerja tinggi simulasi. Data simulasi aliran dipercepat dengan menggunakan
Universitas Sumatera Utara
22 penjadwalan statis yang dihitung sebelum mulai simulasi. Jadwal ini diaktifkan
dalam langkah waktu diskrit, di mana sinkronisasi dengan kernel SystemC memperkenalkan semantik waktunya. Karena itu, disebut time aliran data
TDF. Pada Gambar 3.3 memperlihatkan AMS untuk bahasa standart SystemC[7].
Gambar 3.3 AMS untuk bahasa standart SystemC
3.4.1 Pemodelan Timed Data Flow TDF
SystemC AMS menentukan bentuk pemodelan penting yang diperlukan untuk mendukung sifat pemodelan AMS pada berbagai tingkat abstraksi. Bentuk
pemodelan ini diimplementasikan dengan menggunakan berbagai model perhitungan yaitu, Timed Data Flow TDF, Linear Signal Flow LSF, dan
Electrical Linear Networks ELN. Dalam hal ini bentuk pemodelan yang digunakan adalah Timed Data Flow TDF[7].
Universitas Sumatera Utara
23 Model perhitungan Timed Data Flow TDF, didasarkan pada pemodelan
Synchronous Data Flow SDF. Tidak seperti model SDF dibatasi waktu perhitungan, TDF adalah pemodelan waktu diskrit, yang menganggap data
sebagai sinyal sampel dalam waktu. Sinyal ini ditandai titik-titik diskrit dalam waktu dan membawa nilai-nilai diskrit atau kontiniu seperti amplitudo[7].
Gambar 3.4 menunjukkan prinsip dasar dari pemodelan Timed Data Flow TDF. Dalam gambar ini, ada tiga modul TDF berkomunikasi yang disebut A, B,
dan C. Model TDF A terdiri dari satu set tersambung modul TDF, yang membentuk grafik diarahkan disebut cluster TDF. Modul TDF adalah simpul dari
grafik, dan sinyal TDF sesuai dengan tepi. Sebuah modul TDF memiliki beberapa port input dan output. [7]
Modul TDF berisi metode C++ yang menghitung fungsi matematika fyaitu, fA, fB, dan fC, yang tergantung pada input dan keadaan internal. Perilaku
keseluruhan dari cluster itu didefinisikan sebagai komposisi matematis dari fungsi modul TDF yang sesuai, fC fB fA ..., ditandai dengan A - B - C pada
Gambar 3.4[7].
Gambar 3.4 Sebuah dasar model TDF dengan 3 modul TDF dan 2 sinyal TDF
Universitas Sumatera Utara
24
3.4.2 Konstruksi bahasa modul TDF
Sebuah modul TDF adalah modul primitif yang ditetapkan pengguna untuk menetapkan waktu diskrit atau untuk menanamkan waktu kontiniu. Gambar
3.5 menunjukkan struktur khas modul TDF.
Gambar 3.5 Struktur Khas Modul TDF
SCA_TDF_MODULEmy_tdf_module 1
{ deklarasi port
sca_tdf::sca_indouble in;
2
sca_tdf::sca_outdouble out; SCA_CTORmy_tdf_module {}
3
void set_attributes 4
{ atribut modul dan port
}
void initialize 5
{ initial nilai dari port dengan sebual delay
}
void processing 6
{ time-domain sinyal processing atau algoritma
}
void ac_processing 7
{ small-signal frequency-domain
} };
class my_second_module : public sca_tdf::sca_module 8
{ public:
deklarasi port ...
my_second_module sc_core::sc_module_name {}
9 defenisi dari fungsi TDF member seperti diatas
… };
Universitas Sumatera Utara
25 Keterangan :
1. Deklarasi modul primitif menggunakan SCA_TDF_MODULE makro
untuk mendefinisikan kelas baru dari kelas sca_tdf::sca_module. 2.
Sebuah modul TDF dapat memiliki beberapa port input dan output. 3.
Perintah konstruktor menggunakan SCA_CTOR makro yang telah ditetapkan, yang perlu memiliki nama modul sebagai argumen.
4. Opsional fungsi member set_attributes, di mana TDF modul dan port
atribut dapat didefinisikan. User tidak diperbolehkan untuk memanggil fungsi member ini secara langsung. Hal ini disebut oleh kernel simulasi
selama elaborasi. 5.
Fungsi member opsional initialize, untuk inisialisasi anggota data yang mewakili bagian modul dan terutama awal port dengan penundaan
ditugaskan user tidak diizinkan untuk memanggil fungsi ini member secara langsung. Hal ini disebut oleh kernel simulasi, pada akhir elaborasi, tepat
sebelum simulasi transien dimulai. 6.
Perintah fungsi member processing, yang merangkum fungsi pengolahan sinyal yang sebenarnya. User tidak diperbolehkan untuk memanggil fungsi
member ini secara langsung. Hal ini disebut oleh kernel simulasi sebagai bagian dari waktu-domain transien simulasi, dimana setiap kemajuan
aktivasi modul waktu lokal oleh langkah waktu yang ditetapkan. 7.
Opsional fungsi member ac_processing, yang merangkum sinyal-kecil frekuensi-domain AC dan sinyal-kecil frekuensi-domain noise. User
tidak diperbolehkan untuk memanggil fungsi member ini secara langsung.
Universitas Sumatera Utara
26 Hal ini disebut oleh kernel simulasi ketika menjalankan sinyal kecil
analisis frekuensi-domain. 8.
Deklarasi modul TDF dengan membuat kelas baru berasal dari kelas sca_tdf::sca_module.
9. Konstruktor, dimana selalu memerlukan sebuah parameter sc_core kelas::
sc_module_name untuk menetapkan nama untuk modul.
Sebuah modul TDF mengandung unsur-unsur seperti port, sinyal, parameter dan fungsi member untuk timedomain transien dan domain frekuensi sinyal kecil
AC analisis[7].
3.4.3 Pemodelan waktu diskrit
Perilaku waktu diskrit dapat didefinisikan dalam fungsi member processing. Dalam fungsi member, penjelasan algoritma atau prosedural murni
dalam C++ dapat diberikan, yang dieksekusi pada setiap aktivasi modul. Pengaktifan modul didefinisikan oleh langkah waktu modul, yang dapat
dilakukan user dengan fungsi member set_timestep atau diperoleh langkah waktu
propagasi. Pada Gambar 3.6 diberikan untuk sumber sinusoidal 1 kHz. Dengan mendefinisikan langkah waktu modul 0.125ms, sinyal output sebenarnya akan
oversample dengan faktor 8[7].
Universitas Sumatera Utara
27 Gambar 3.6 Modul primitive TDF yang mengimplementasikan sebuah sumber
sinusoidal
3.4.4 Pemodelan waktu kontiniu
Sebuah modul TDF dapat digunakan untuk persamaan dinamik linier dalam bentuk fungsi transfer linier dalam domain Laplace atau persamaan ruang
status. Meskipun model TDF proses perhitungan sampel pada langkah waktu diskrit, persamaan fungsi ini tertanam akan diselesaikan dengan
mempertimbangkan sampel input sebagai sinyal kontinu-waktu. Hasil dari sistem persamaan linier tertanam dinamis, yang juga terus menerus dalam waktu dan
nilai, adalah sampel menjadi sinyal menggunakan time step yang sesuai dengan time step, di mana sampel ditulis[7].
Contoh di bawah ini menunjukkan aliran sinyal terkait saat menanamkan fungsi Laplace transfer LTF dalam modul TDF. Sinyal masukan merupakan
fungsi langkah sampel. Sinyal diskrit-waktu diinterpretasikan oleh fungsi LTF sebagai sinyal kontinu-waktu. Penyaringan terus sinyal waktu ditulis ke port
output. Selama operasi penulisan, sinyal kontinyu waktu sedang sampel menjadi sinyal discretetime menggunakan atribut port output. Modul TDF primitive
Universitas Sumatera Utara
28 tertanam sebuah waktu kontinius Laplace Transfer Function LTF ditunjukkan
pada Gambar 3.7[7].
Gambar 3.7 Modul TDF primitive tertanam sebuah waktu kontinius Laplace Transfer Function LTF
Universitas Sumatera Utara
29
BAB IV PERANCANGAN DAN PRINSIP KERJA
4.1 Prinsip Kerja Modem ASK
Pada modulasi ASK diterjemahkan sebagai penguncian penggeseran amplitude, sinyal pemodulasi yang berupa sinyal digital atau data signal
digunakan untuk memodulasi amplitude sinyal pembawa carrier signal sinusoidal. Jika sinyal informasi mempunyai logika “1” maka sistem akan
mentransmisikan sinyal pembawa dengan suatu amplitude, sedangkan jika sinyal informasi mempunyai logika “0” maka sistem akan mentransmisikan sinyal
pembawa dengan suatu amplitude yang lain. Dengan demikian, maka sinyal ASK yang ditransmisikan adalah sinyal sinusoidal dengan frekuensi dan fase konstan
namun dengan amplitude yang berubah-ubah sesuai dengan arus data pada sinyal informasi. Prinsip Kerja Modulasi dan Demodulasi ASK Amplitude Shift
Keying ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Universitas Sumatera Utara
30
Carier signal
ASK modulation
Modulated signal Lowpas filter
Data signal
Rectifier absolute value Modulated signal
Data signal
Gambar 4.1 Prinsip Kerja Modulasi dan Demodulasi ASK Amplitude Shift Keying
4.2 Perancangan Perangkat Lunak
Kategori