Pengujian Teknik Channel Shortening Pada Multicarrier Modulation Dengan Kriteria Minimum Mean Squared Error (MMSE).

(1)

Pengujian Teknik Channel Shortening

Pada Multicarrier Modulation

Dengan Kriteria Minimum Mean Squared Error (MMSE).

Tulus Rakhmat Irawan/ 0322150

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia

Email: [email protected]

ABSTRAK

Time-domain equalization sangat penting dalam mengurangi channel state dimension di dalam maximum likelihood sequence estimation (MLSE), inter carrier interference dan inter-symbol interference pada sistem multicarrier.

Pada tugas akhir ini meneliti tentang desain metoda TEQ berdasarkan metoda minimum mean squared error (MMSE), dibandingkan dengan dengan metoda lainnya. Juga membandingkan antara metoda MMSE dan Sym-MMSE dalam hal pencapaian bit rate.

TEQ yang simetris mengurangi setengah kompleksitas implementasi FIR, mengurangi kompleksitas TEQ, hanya dengan kerugian kecil di dalam bit rate. Simulasi dilakukan untuk desain dengan TEQ simetris.

Kata kunci: Multicarrier Modulation, Channel Shortening, Time-domain Equalization, Efficient Computation, Symmetry

(2)

Evaluation Of Channel Shortening Technique

On Multicarrier Modulation

With Minimum Mean Squared Error (MMSE) Criteria

Tulus Rakhmat Irawan/ 0322150

Department of Electrical Engineering, Faculty of Techniques, Maranatha Christian University

Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia Email: [email protected]

ABSTRACT

Time-domain equalization is crucial in reducing channel state dimension in maximum likelihood sequence estimation, and inter-carrier and inter-symbol interference in multicarrier systems.

This paper analyzes TEQ design methods: minimum mean squared error (MMSE) methods, compared with other methods. And also compare MMSE and Sym-MMSE methods in terms of bit rate achievement

We prove a symmetric TEQ halves FIR implementation complexity, with only a small loss in bit rate. Simulations are presented for designs with a symmetric TEQ.

Keywords: Multicarrier Modulation, Channel Shortening, Time-domain Equalization, Efficient Computation, Symmetry

(3)

DAFTAR ISI

ABSTRAK... i

ABSTRACT... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL... ix

BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang... 1

I.2. Identifikasi Masalah ... 2

I.3. Perumusan Masalah... 2

I.4. Tujuan ... 2

I.5. Pembatasan Masalah... 2

I.6. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI II.1. Single-carrier Modulation... 4

II.2. Multi-carrier Modulation ... 5

II.3. Sistem Modulasi FDM ... 6

(4)

II.4. Sistem Modulasi OFDM ... 7

II.4.1. Cyclic Prefix (CP) dari OFDM... 9

II.5. DMT Modulation ... 10

II.5.1. Bins (carrier channels) ... 11

II.5.2. Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM). 12 II.5.3. Mengurangi Bit Errors dengan QAM & PSK... 13

II.5.4. Kualitas Bin dan bit rate ... 13

II.6. Digital Subscriber Line (DSL) ... 14

II.6.1. DSLAM ... 16

II.7. Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)... 17

II.8 . Algoritma MMSE (Minimum Mean Squared Error)... 19

II.9. Additive White Gaussian Noise (AWGN) ... 20

II.9.1. Representasi Matematika... 21

II.9.2. Karakteristik Statistik AWGN ... 19

II.10. Solusi MSSNR ... 22

II.11. Solusi MMSE (Minimum Mean Squared Error) ... 24

BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI III.1. Model dan Notasi Sistem ... 26

III.2. Perbandingan Kompleksitas... 28

(5)

BAB IV DATA DAN ANALISIS

IV.1. Data Simulasi... 31 IV.2. Analisis Data... 34

BAB V KESIMPULAN SARAN

V.1. Kesimpulan ... 35 V.2. Saran ... 35

DAFTAR PUSTAKA ... 36

LAMPIRAN (Program Matlab) ... A-1

(6)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Perkembangan x-DSL ... 15

Tabel 2.2. Aplikasi atau layanan yang menggunakan teknologi ADSL ... 19

Tabel 3.1. Notasi channel shortening... 27

Tabel 3.2. Kompleksitas komputasi berbagai implementasi MSSNR ... 28

Tabel 3.3. Kompleksitas komputasi berbagai implementasi MMSE... 29

Tabel 4.1. Bit rate (Mbps) yang didapat untuk MMSE dan Sym-MMSE ... 34

(7)

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Perbedaan Pemakaian Frekuensi ... 4

Gambar II.2. (a) FDM. (b) OFDM ... 8

Gambar II.3. Pola cyclic prefix(CP)... 9

Gambar II.4. Perbandingan line rate terhadap panjang saluran untuk ADSL) ... 10

Gambar II.5. Perbandingan line rate terhadap atenuasi saluran... 11

Gambar II.6. Komponen Sistem DSL ... 14

Gambar II.7. Spektrum Frekuensi ADSL ... 17

Gambar II.8. Representasi dari AWGN ... 20

Gambar II.9. Kepadatan Spektral Daya Noise White Gaussian Noise... 21

Gambar II.10. Fungsi Autokorelasi WGN ... 22

Gambar II.11. Blok Diagram MMSE... 24

Gambar III.1. Model Sistem Multicarrier ... 26

Gambar IV.1. Rasio skew-symmetric dan symmetric MSSNR-UNT TEQ ... 31

Gambar IV.2. Performansi Sym-MMSE terhadap waktu untuk CSA loop 4 ... 32

Gambar IV.3. Bit rate untuk desain MMSE dan Sym-MMSE terhadap TEQ... 33

(8)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha

(9)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 1 Simulasi1.m

Lws = [3:1:50]-1; nu = 32; Nlw = length(Lws); Ncsa = 8;

Rmel = zeros(Nlw,Ncsa); Runt = zeros(Nlw,Ncsa);

hh = waitbar(0,'Melakukan Perhitungan...'); for j=1:Ncsa

eval(['load ../channels/csaloop',num2str(j),'.time;']); eval(['h = (csaloop',num2str(j),'(:,2));']);

h = h/norm(h); Lh = length(h)-1; for i=1:Nlw

Lw = Lws(i); Lc = Lw+Lh;

[wmelsa,dopt_mel] = mssnr(h,nu+1,Lw+1,0,Lc-nu); delta = dopt_mel;

H = convmtx(h,Lw+1);

Hwin = H([delta+1:delta+nu+1],:); Hwall = H([1:delta,delta+nu+2:end],:); A = Hwall'*Hwall;

B = Hwin'*Hwin; [V,D] = eig(A);

[dummy,index] = min(abs(diag(D))); w_unt = V(:,index);

(10)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 2

[w_mel_s,w_mel_a] = symasym(wmelsa);

Rmel(i,j) = (norm(w_mel_a)/norm(w_mel_s))^2; Runt(i,j) = (norm(w_unt_a)/norm(w_unt_s))^2; waitbar( ((j-1)*Nlw+i)/(Ncsa*Nlw), hh); end

end close(hh);

aRmel = mean(Rmel,2); aRunt = mean(Runt,2); figure(1);

clf; set(0,'DefaultAxesFontSize',16); plot(Lws+1,aRunt,'r-');

xlabel('length of TEQ','FontSize',16);

ylabel('||w_{skew}||^2/||w_{sym}||^2','FontSize',16); axis([0 240 0 0.15]);

grid on; figure(2);

clf; set(0,'DefaultAxesFontSize',16); plot(Lws+1,aRmel,'b-', Lws+1,aRunt,'r--'); xlabel('Pnjang TEQ','FontSize',16);

ylabel('||w_{skew}||^2/||w_{sym}||^2','FontSize',16); legend('MSSNR','MSSNR-UNT');

grid on;

mssnr.m

function [wopt,dopt] = mssnr(h,Nb,tLw,dmin,dmax) h = h(:);

(11)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 3

lambdaopt = 0; H = convmtx(h,tLw); C = H'*H;

for delay = dmin:dmax

Hwin = H(delay+1:delay+Nb,:); B = Hwin'*Hwin;

[evecs,evals] = eig(B,C);

[lambda,ind] = max(diag(evals)); if lambda > lambdaopt

wopt = evecs(:,ind); dopt = delay;

lambdaopt = lambda; end

end

symasym.m

function [ws,wa] = symasym(w) Lw = length(w);

meas = zeros(2*Lw-1,1); for center = 1:Lw

left = center-1; right = Lw-center; half = min(left,right);

wmid = w(center-half:center+half); ws = zeros(Lw,1);

ws(center-half:center+half) = (wmid+flipud(wmid))/2; wa = w-ws;

(12)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 4

end

for center = Lw+1:2*Lw-1 left = center-Lw;

right = Lw-left; half = min(left,right);

wmid = w(left-half+1:left+half); ws = zeros(Lw,1);

ws(left-half+1:left+half) = (wmid+flipud(wmid))/2; wa = w-ws;

meas(center) = norm(ws)/norm(wa); end

[dummy,center] = max(meas); if center <= Lw

left = center-1; right = Lw-center; half = min(left,right);

wmid = w(center-half:center+half); ws = zeros(Lw,1);

ws(center-half:center+half) = (wmid+flipud(wmid))/2; wa = w-ws;

else

left = center-Lw; right = Lw-left; half = min(left,right);

wmid = w(left-half+1:left+half); ws = zeros(Lw,1);

ws(left-half+1:left+half) = (wmid+flipud(wmid))/2; wa = w-ws;

(13)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 5

end

Simulasi2.m

% parameter sistem

N = 512; % FFT size nu = 32; % CP length

M = N + nu; % panjang simbol keseluruhan T = 16; % equalizer length

load ../channels/csaloop4.time h = (csaloop4(:,2));

h = h/norm(h);

L = length(h); % Panjang channel sx = 1; % sigma_x

ssx = sx*sx;

SNRs = 40; % dB % parameter simulasi

iter = 1500; % jumlah symbols mu0 = 0.25;

starttime = 2; % solusi optimal Melsa

[wtb,dopt] = mssnr(h,nu,T,0,150); ctb = conv(wtb,h);

[SSNRtb,dummy] = Jssnr(ctb,nu,0); [dummy, index] = max(abs(h));

index = index-1; % (channel delay) delta = dopt;

(14)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 6

deq = 7;

% equalizer initialization w = zeros(T,iter);

winit = zeros(T,1); winit(1+deq) = 1;

winit = winit + flipud(winit); SSNR = zeros(1,iter); Jm = zeros(1,iter); b = zeros(1,iter);

Jmerry_final = zeros(1,length(SNRs)); Jmelsa_final = zeros(1,length(SNRs)); BRmerry_final = zeros(1,length(SNRs)); BRmelsa_final = zeros(1,length(SNRs)); for SNRind = 1:length(SNRs)

%--- SNR = SNRs(SNRind);

g = 10.^(-SNR/10); sn = sx*sqrt(g); ssn = sn*sn; Rn = ssn*eye(T);

Jmtb = Jmerry(ctb,wtb,nu,dopt,ssx,Rn); btb = sum( bitrate(ctb,wtb,nu,dopt,ssx,ssn) ); % solusi optimal Merry

[wopt,SSNRopt] = merryopt(h,nu-1,T,dopt+1,g); copt = conv(wopt,h);

[SSNRopt,dummy] = Jssnr(copt,nu,0); copt = conv(wopt,h);

(15)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 7

bopt = sum( bitrate(copt,wopt,nu,dopt,ssx,ssn) ); r = adslout(h,sx,sn,iter);

% inisialisasi equalizer w(:,starttime) = winit;

cstart = conv(w(:,starttime),h); mu = mu0;

hwin = waitbar(0,'Menjalankan MERRY...'); for k=starttime:iter-1

c = (conv( w(:,k), h));

[SSNR(k),dummy] = Jssnr(c,nu,0); Jm(k) = Jmerry(c,w(:,k),nu,dopt,ssx,Rn); b(k) = sum( bitrate(c,w(:,k),nu,dopt,ssx,ssn) ); % update w

i1 = M*(k-1)+nu+delta; i2 = i1+N;

v = w(1:T/2,k);

rtilde = ( r(i1:-1:i1-(T/2)+1) + r(i1-T+1:i1-(T/2)) )' - ... ( r(i2:-1:i2-(T/2)+1) + r(i2-T+1:i2-(T/2)) )'; e = v' * rtilde;

v = v - mu * e * rtilde; w(:,k+1) = [v; flipud(v)]; % normalisasi

w(:,k+1) = w(:,k+1)/norm(w(:,k+1)); waitbar(k/iter,hwin);

end

close(hwin);

cfinal = conv( w(:,k+1), h);

(16)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 8

Jm(k+1) = Jmerry(cfinal,w(:,k+1),nu,dopt,ssx,Rn); b(k+1) = sum( bitrate(cfinal,w(:,k+1),nu,dopt,ssx,ssn) ); Jmerry_final(SNRind) = Jm(k+1);

Jmelsa_final(SNRind) = Jmtb; BRmerry_final(SNRind) = b(k+1); BRmelsa_final(SNRind) = btb;

%--- end

Background = .8*ones(1,3); figure(1);

clf

set(0,'DefaultAxesFontSize',14); %

subplot(4,1,1);

plot([0:T+L-2],cstart/max(abs(cstart)),'r-');

title('Channel-Equalizer Combinations','FontSize',16); ylabel('initial','FontSize',16);

v = axis;

xdata = [delta delta+nu-1 delta+nu-1 delta]; ydata = [v(3) v(3) v(4) v(4)];

patch('Xdata',xdata,'Ydata',ydata,...

'EraseMode','xor','EdgeColor','w','FaceColor',Background); axis([0 200 v(3) v(4)]);

subplot(4,1,2);

plot([0:T+L-2],cfinal/max(abs(cfinal)),'r-'); ylabel('final','FontSize',16);

(17)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 9

xdata = [delta delta+nu-1 delta+nu-1 delta]; ydata = [v(3) v(3) v(4) v(4)];

patch('Xdata',xdata,'Ydata',ydata,...

'EraseMode','xor','EdgeColor','w','FaceColor',Background); axis([0 200 v(3) v(4)]);

subplot(4,1,3);

plot([0:T+L-2],copt/max(abs(copt)),'r-'); ylabel('Merry Opt.','FontSize',16); v = axis;

xdata = [delta delta+nu-1 delta+nu-1 delta]; ydata = [v(3) v(3) v(4) v(4)];

patch('Xdata',xdata,'Ydata',ydata,...

'EraseMode','xor','EdgeColor','w','FaceColor',Background); axis([0 200 v(3) v(4)]);

subplot(4,1,4);

plot([0:T+L-2],ctb/max(abs(ctb)),'r-'); ylabel('Melsa','FontSize',16);

v = axis;

xdata = [delta delta+nu-1 delta+nu-1 delta]; ydata = [v(3) v(3) v(4) v(4)];

patch('Xdata',xdata,'Ydata',ydata,...

'EraseMode','xor','EdgeColor','w','FaceColor',Background); axis([0 200 v(3) v(4)]);

xlabel('tap index','FontSize',14);

(18)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 10

clf

set(0,'DefaultAxesFontSize',14); subplot(2,1,1);

plot([0:T+L-2],cstart/max(abs(cstart)),'r-');

title('Channel-Equalizer Combinations','FontSize',16); ylabel('initial','FontSize',16);

v = axis;

v = [v(1) v(2) -0.2 1]; axis([0 200 v(3) v(4)]); hold on;

plot([delta delta],[v(3) v(4)],'k--',...

[delta+nu-1 delta+nu-1],[v(3) v(4)],'k--',... [0 200],[0 0],'k-');

hold off; %

subplot(2,1,2);

plot([0:T+L-2],cfinal/max(abs(cfinal)),'r-'); ylabel('final','FontSize',16);

v = axis;

axis([0 200 v(3) v(4)]);

hold on; plot([delta delta],[v(3) v(4)],'k--',... [delta+nu-1 delta+nu-1],[v(3) v(4)],'k--',... [0 200],[0 0],'k-');

hold off;

xlabel('tap index','FontSize',16);

Tsym = 246.4e-6; figure(3);

(19)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 11

clf

set(0,'DefaultAxesFontSize',9); subplot(2,1,1);

semilogy([starttime:iter],Jm(starttime:iter),'b-',... [starttime,iter],Jmopt*[1,1],'k--','LineWidth',2); ylabel('MERRY cost','FontSize',14);

legend('Adapted','Optimal MERRY',1); grid on

axis([0 iter 0.85e-4 1]); %

subplot(2,1,2);

plot([starttime:iter],b(starttime:iter)/Tsym,'b-',... [starttime,iter],bopt/Tsym*[1,1],'k--',...

[starttime,iter],btb/Tsym*[1,1],'k:','LineWidth',2); ylabel('bit rate (bps)','FontSize',14);

xlabel('indeks simbol','FontSize',14);

legend('Adapted','Optimal MERRY','Max SSNR',4); grid on

Simulasi3.m

nu = 32; Nb = nu+1; Nws = [3:128]; numNws = length(Nws); SNRdb = 60;

SNRlinear = 10^(SNRdb/10); ssx = 1;

(20)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 12

MMSEopt = zeros(numNws,8); MMSEsym = zeros(numNws,8); BRopt = zeros(numNws,8); BRsym = zeros(numNws,8);

hh = waitbar(0,'Iterasi CSA loops dan panjang TEQ'); for csanum=1:8

eval(['load ../channels/csaloop',num2str(csanum),'.time']); eval(['h = csaloop',num2str(csanum),'(:,2);']);

h = h/norm(h); Lh = length(h); Dmin = 0; Dmax_temp = Lh-nu-1; for iNw = 1:numNws Nw = Nws(iNw);

Dmax = Dmax_temp+(Nw-1); % optimal MMSE TEQ design

[wopt,bopt,dopt,MMSEopt(iNw,csanum)] = ... mmse_unc(h,Nb,Nw,Dmin,Dmax,ssx,ssn); copt = conv(h,wopt);

% Desain MMSE TEQ untuk symmetric TIR [wsym,bsym,dsym,MMSEsym(iNw,csanum)] = ... mmse_sym(h,Nb,Nw,Dmin,Dmax,ssx,ssn); csym = conv(h,wsym);

% compute bit rates

BRopt(iNw,csanum) = sum( bitrate(copt,wopt,nu,dopt,ssx,ssn) ); BRsym(iNw,csanum) = sum( bitrate(csym,wsym,nu,dsym,ssx,ssn) ); waitbar( (csanum-1)/8 + (iNw/numNws)/8, hh);

(21)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 13

end close(hh) Nws(18)

rel = (BRsym(18,:) ./ BRopt(18,:)) * 100; [BRopt(18,:).'/1e6, BRsym(18,:).'/1e6, rel.'] Tsym = 246.4e-6;

BRopt = BRopt/Tsym; BRsym = BRsym/Tsym; BRopt_avg = mean(BRopt,2); BRsym_avg = mean(BRsym,2); figure(1);

plot([0:length(copt)-1],copt,'b-', [dopt:dopt+nu],bopt,'rx'); title('MMSE design');

v = axis;

axis([0 100 v(3) v(4)]); figure(2);

plot([0:length(csym)-1],csym,'b-', [dsym:dsym+nu],bsym,'rx'); title('Desain MMSE dengan Symmetric TIR');

v = axis;

axis([0 100 v(3) v(4)]); figure(3);

semilogy(Nws,MMSEopt,'b-', Nws,MMSEsym,'r--'); title('MMSE');

figure(4); clf;

set(0,'DefaultAxesFontSize',14); subplot(2,1,1);

(22)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 14

ylabel('bit rate (loop 1)','FontSize',14); grid on;

subplot(2,1,2);

plot(Nws,BRopt(:,3),'b-', Nws,BRsym(:,3),'r--'); legend('MMSE','Sym-MMSE',4);

xlabel('Panjang TEQ','FontSize',14); ylabel('bit rate (loop 3)','FontSize',14); grid on;

figure(5); clf;

set(0,'DefaultAxesFontSize',14);

plot(Nws,BRopt_avg/1e6,'b-', Nws,BRsym_avg/1e6,'r--'); v = axis;

axis([1 Nws(end) v(3) v(4)]); legend('MMSE','Sym-MMSE',4); xlabel('Panjang TEQ','FontSize',14);

ylabel('bit rate (rata-rata), Mbps','FontSize',14); grid on;

(23)

BABBIBPendahuluanB

UniversitasBKristenBMaranathaB 1B

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan tugas akhir, pembatasan masalah dan sistematika penulisan tugas akhir ini.

I.1 Latar Belakang

Time-domain equalization sangat penting dalam mengurangi channel state dimension di dalam maximum likelihood sequence estimation (MLSE), inter-carrier interference dan inter-symbol interference pada sistem multiinter-carrier. Time-domain equalization (TEQ) yang ditempatkan secara cascade dengan channel menghasilkan satu respon impuls efektif yang lebih pendek dibandingkan respon impulse channel.

Pada tugas akhir ini meneliti tentang desain metoda TEQ berdasarkan cost-effective real-time implementation: metoda minimum mean squared error (MMSE). Kompleksitas komputasi matrik di dalam desain MMSE dikurangi dengan faktor 16 sesuai dengan pendekatan yang ada, tanpa adanya penurunan kinerja.

Dibuktikan bahwa infinite length MSSNR TEQ dengan acuan batas unit TEQ simetris. TEQ yang simetris mengurangi setengah kompleksitas implementasi FIR, memungkinkan training paralel frequency-domain equalizer dan TEQ, mengurangi kompleksitas training TEQ dengan faktor 4 dan menggandakan panjang TEQ yang dapat dirancang dengan menggunakan fixed-point arithmetic, hanya dengan kerugian kecil di dalam bit rate. Simulasi ditujukan untuk desain-desain dengan TEQ yang simetris.

(24)

BABBIBPendahuluanB

UniversitasBKristenBMaranatha

I.2 Identifikasi Masalah

Dalam Tugas Akhir ini, analisa channel shortening dengan kriteria MMSE dilakukan untuk membandingkan hasil analisa dengan kriteria lainnya.

I.3 Perumusan Masalah

Bagaimana perbandingan hasil channel shortening dengan kriteria MMSE?

I.4 Tujuan

Menganalisa channel shortening dengan metode MMSE menggunakan matlab.

I.5 Pembatasan Masalah

1. Channel shortening yang digunakan adalah channel shortening untuk sistem ADSL.

2. Simulasi ditujukan untuk desain-desain dengan TEQ yang simetris atau target impulse response (TIR).

3. Tugas akhir ini terbatas hanya sampai pembuatan simulasi. 4. Simulasi dengan menggunakan software Matlab 7.1

(25)

BABBIBPendahuluanB

UniversitasBKristenBMaranatha

I.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

• BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika penulisan.

• BAB II : LANDASAN TEORI

Bab ini menguraikan tentang pengetahuan dasar mengenai channel shortening, Multicarrier Modulation dan Minimum Mean Squared Error (MMSE), serta materi-materi penunjang lainnya sebagai referensi.

• BAB III : PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

Pada bab ini menguraikan Pengujian Channel Shortening Pada Multicarrier Modulation Dengan Kriteria Minimum Mean Squared Error (MMSE), perancangan dan pembuatan program, serta simulasi.

• BAB IV : DATA DAN ANALISIS

Pada bab ini menguraikan tentang hasil simulasi dan analisa hasil dari program yang telah berhasil dibuat, serta pengujian terhadap program tersebut.

• BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menguraikan tentang kesimpulan akhir dan saran-saran untuk pengembangan lanjutan dari Pengujian Channel Shortening Pada Multicarrier Modulation Dengan Kriteria Minimum Mean Squared Error (MMSE).

(26)

BABBVBKesimpulanBDanBSaranB

UniversitasBKristenBMaranathaB 35B

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dari analisa yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan:

1. Algoritma untuk mengurangi kompleksitas dengan memanfaatkan simetri dalam TEQ dan target respon impulse telah didapatkan, dan simulasi pada Gambar 4.3 menunjukkan bahwa algoritma simetris hanya mengalami sedikit penurunan performa (89,5%).

V.2 Saran

Adapun saran untuk pengembangan tugas akhir ini adalah :

1. Percobaan pada Tugas Akhir ini terbatas sistem ADSL. Untuk perkembangan selanjutnya, bisa dilakukan untuk sistem DSL lainnya seperti ADSL2, ADSL2+, ADSL2++, VDSL atau VDSL2.

(27)

36 _{Universitas Kristen Maranatha}

DAFTAR PUSTAKA

1. Ahmad R.S. Bahai, Burton R. Saltzberg, Mustafa Ergen, Multi-Carrier

Digital Communications: Theory and Aplications of OFDM, 2004.

2. Bocuuzzi, Joseph, Signal Processing for Wireless Communications, McGraw-Hill, 2008.

3. D. D. Falconer, F. R. Magee,Adaptive Channel Memory Truncation for Maximum Likelihood Sequence Estimation, Bell Sys. Tech. Journal, pp. 154-1562, Nov. 1973.

4. Edardo Raseptono, Aplikasi Teknologi Video Streaming Pada Sistem PABX di

Laboraturium Akses STT Telkom, 2009.

5. J. Wu, G. Arslan, B. L. Evans, Efficient Matrix Multiplication Methods to

Implement a Near-Optimum Channel Shortening Method for Discrete Multitone Transceivers, in Proc. IEEE Asilomar Conf. on Signals, Systems,

and Computers, Pacific Grove, CA, Nov. 2000, vol. 1, pp. 152-157.

6. Louis Litwin and Michael Pugel, The principles of OFDM, RF Signal processing, 2001.

7. Man-On Pun, Michele Morelli and C-C Jay Kuo, Multi-Carrier Techniques for Broadband Wireless Communications, Communications and Signal Processing — Vol.3, Imperial College Press 2007.

8. P. J. W. Melsa, R. C. Younce, and C. E. Rohrs, Impulse Response Shortening

for Discrete Multitone Transceivers, IEEE Trans. on Comm., vol. 44, pp.

1662-1672, Dec. 1996.

9. Richard K. Martin, C. Richard Johnson Jr., Adaptive Equalization:

Transitioning from single-carrier to multticarrier system, IEEE signal Proccessing Magazine, November 2005.

10. http://en.wikipedia.org/wiki/ITU_G.992.1

(1)

Lampiran A

Universitas Kristen Maranatha A- 14 ylabel('bit rate (loop 1)','FontSize',14);

grid on;

subplot(2,1,2);

plot(Nws,BRopt(:,3),'b-', Nws,BRsym(:,3),'r--');

legend('MMSE','Sym-MMSE',4);

xlabel('Panjang TEQ','FontSize',14);

ylabel('bit rate (loop 3)','FontSize',14);

grid on;

figure(5);

clf;

set(0,'DefaultAxesFontSize',14);

plot(Nws,BRopt_avg/1e6,'b-', Nws,BRsym_avg/1e6,'r--');

v = axis;

axis([1 Nws(end) v(3) v(4)]);

legend('MMSE','Sym-MMSE',4);

xlabel('Panjang TEQ','FontSize',14);

ylabel('bit rate (rata-rata), Mbps','FontSize',14);

(2)

BABBIBPendahuluanB

UniversitasBKristenBMaranathaB 1B

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan tugas akhir, pembatasan masalah dan sistematika penulisan tugas akhir ini.

I.1 Latar Belakang

(3)

BABBIBPendahuluanB

UniversitasBKristenBMaranatha

I.2 Identifikasi Masalah

Dalam Tugas Akhir ini, analisa channel shortening dengan kriteria MMSE dilakukan untuk membandingkan hasil analisa dengan kriteria lainnya.

I.3 Perumusan Masalah

Bagaimana perbandingan hasil channel shortening dengan kriteria MMSE?

I.4 Tujuan

Menganalisa channel shortening dengan metode MMSE menggunakan matlab.

I.5 Pembatasan Masalah

1. Channel shortening yang digunakan adalah channel shortening untuk sistem ADSL.

2. Simulasi ditujukan untuk desain-desain dengan TEQ yang simetris atau target impulse response (TIR).

3. Tugas akhir ini terbatas hanya sampai pembuatan simulasi.

(4)

BABBIBPendahuluanB

UniversitasBKristenBMaranatha

I.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

• BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika penulisan.

• BAB II : LANDASAN TEORI

Bab ini menguraikan tentang pengetahuan dasar mengenai channel shortening, Multicarrier Modulation dan Minimum Mean Squared Error (MMSE), serta materi-materi penunjang lainnya sebagai referensi.

• BAB III : PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

Pada bab ini menguraikan Pengujian Channel Shortening Pada Multicarrier Modulation Dengan Kriteria Minimum Mean Squared Error (MMSE), perancangan dan pembuatan program, serta simulasi.

• BAB IV : DATA DAN ANALISIS

Pada bab ini menguraikan tentang hasil simulasi dan analisa hasil dari program yang telah berhasil dibuat, serta pengujian terhadap program tersebut.

• BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

(5)

BABBVBKesimpulanBDanBSaranB

UniversitasBKristenBMaranathaB 35B

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dari analisa yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan:

V.2 Saran

Adapun saran untuk pengembangan tugas akhir ini adalah :

1. Percobaan pada Tugas Akhir ini terbatas sistem ADSL. Untuk perkembangan selanjutnya, bisa dilakukan untuk sistem DSL lainnya seperti ADSL2, ADSL2+, ADSL2++, VDSL atau VDSL2.

(6)

36 _{Universitas Kristen Maranatha}

DAFTAR PUSTAKA

1. Ahmad R.S. Bahai, Burton R. Saltzberg, Mustafa Ergen, Multi-Carrier Digital Communications: Theory and Aplications of OFDM, 2004.

2. Bocuuzzi, Joseph, Signal Processing for Wireless Communications, McGraw-Hill, 2008.

3. D. D. Falconer, F. R. Magee,Adaptive Channel Memory Truncation for Maximum

Likelihood Sequence Estimation, Bell Sys. Tech. Journal, pp. 154-1562, Nov. 1973. 4. Edardo Raseptono, Aplikasi Teknologi Video Streaming Pada Sistem PABX di

Laboraturium Akses STT Telkom, 2009.

5. J. Wu, G. Arslan, B. L. Evans, Efficient Matrix Multiplication Methods to Implement a Near-Optimum Channel Shortening Method for Discrete Multitone Transceivers, in Proc. IEEE Asilomar Conf. on Signals, Systems, and Computers, Pacific Grove, CA, Nov. 2000, vol. 1, pp. 152-157.

6. Louis Litwin and Michael Pugel, The principles of OFDM, RF Signal processing,

2001.

7. Man-On Pun, Michele Morelli and C-C Jay Kuo, Multi-Carrier Techniques for

Broadband Wireless Communications, Communications and Signal Processing — Vol.3, Imperial College Press 2007.

8. P. J. W. Melsa, R. C. Younce, and C. E. Rohrs, Impulse Response Shortening for Discrete Multitone Transceivers, IEEE Trans. on Comm., vol. 44, pp. 1662-1672, Dec. 1996.

9. Richard K. Martin, C. Richard Johnson Jr., Adaptive Equalization: Transitioning from single-carrier to multticarrier system, IEEE signal Proccessing Magazine, November 2005.

10. http://en.wikipedia.org/wiki/ITU_G.992.1

Pengujian Teknik Channel Shortening Pada Multicarrier Modulation Dengan Kriteria Minimum Mean Squared Error (MMSE).