ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER PADA SISTEM KOMUNIKASI DENGAN ALGORITMA LEAST MEAN FOURTH BASED POWER OF TWO

ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER PADA SISTEM KOMUNIKASI DENGAN ALGORITMA LEAST MEAN FOURTH BASED POWER OF TWO

  QUANTIZER (LMF-PTQ) Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Jurusan Teknik Telekomunikasi Oleh : GINDA UTAMA PUTRI 100422011

  

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

  LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER PADA SISTEM KOMUNIKASI DENGAN ALGORITMA LEAST MEAN

FOURTH BASED POWER OF TWO QUANTIZER (LMF-PTQ)

  Oleh : 100422011 GINDA UTAMA PUTRI Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PPSE FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada Tanggal 8 Bulan Mei Tahun 2013 di depan penguji : 1. Ketua Penguji : Ir. M. Zulfin, MT ………………..

2. Anggota Penguji : Ali Hanafiah Rambe, ST.MT ………………..

  

Disetujui Oleh :

Pembimbing Tugas Akhir

NIP . 196904241997021001 Rahmad Fauzi,ST. MT

  

Diketahui Oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU

  

NIP. 195405311986011002

Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si

  

ABSTRAK

  Karakteristik kanal komunikasi yang tidak ideal menimbulkan terjadinya distorsi pada sinyal informasi yang melewatinya. Distorsi tersebut dapat mengakibatkan kenaikan Symbol Error Rate (SER) data informasi hasil deteksi di sisi penerima. Teknik ekualisasi adalah proses pengolahan sinyal yang digunakan untuk mengatasi Intersymbol Interference (ISI). Intersymbol Interference (ISI) adalah sebuah fenomena masalah yang selalu ada dalam komunikasi dengan transmisi data yang berbasiskan simbol. ISI ini muncul akibat dari keterbatasan

  

bandwidth yang dilakukan oleh filter pembatas. Sehingga mengakibatkan

  pelebaran pulsa yang memungkinkan terjadinya interferensi antar simbol (ISI) yang berdekatan. Distorsi-distorsi yang yang terjadi dapat mengakibatkan nilai

  

error pada sisi penerima semakin besar. Sehingga perlu diminimalisasi dengan

menggunakan ekualizer.

  Dalam Tugas Akhir ini akan dianalisis kinerja ekualizer adaptif dengan algoritma Least Mean Fourth based Power OF Two Quantizer (LMF-PTQ) dalam mengatasi noise dan ISI. Agar ekualizer adaptif dapat bekerja dengan baik, maka parameter-parameter ekualizer perlu diatur terlebih dahulu. Dari hasil simulasi yang dilakukan diperoleh besarnya SER untuk sinyal yang dipengaruhi oleh

  

Fading Rayleigh dan AWGN menggunakan ekualizer pada saat SNR = 15 sampai

  27 adalah 0.8067 sampai 0.7094. Untuk panjang filter (N) mulai 20 sampai 41 maka nilai SER yang dihasilkan adalah 0.6856 sampai 0.7171. Untuk step size mulai dari 0.001 sampai 0.032 maka nilai SER yang dihasilkan adalah 0.8242 sampai 0.6849. Hasil simulasi tanpa menggunakan ekualizer dengan menggunakan parameter SNR dan panjang filter yang diubah-ubah diperoleh nilai SER yang konstan yaitu 1.

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER PADA

  Tugas Akhir dengan judul “

SISTEM KOMUNIKASI DENGAN ALGORITMA LEAST MEAN FOURTH

  

BASED POWER OF TWO QUANTIZER (LMF-PTQ) ” dibuat untuk memenuhi syarat

kesarjanaan di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :

  1. Untuk ayahanda dan ibunda tercinta Muhammad Yusuf MT dan Farida Aryani, Spd. yang telah memberi banyak dukungan, semangat, dan doa kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  2. Buat adik yang penulis sayangi yaitu Yovie Dwi Villasica.

  3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  4. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembimbing saya.

  5. Dosen Pembanding yang membantu dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

  6. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis selama menjalani masa perkuliahan.

  7. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, khususnya buat Bang Martin dan Bang Divo terima kasih atas semua bantuannya.

  8. Seluruh teman-teman khususnya buat abang Ahmad Surury yang telah banyak memberikan do’a dan dukungan kepada penulis.

  9. Seluruh saudara, Wopat, Ayah, Ibu, alm.Bulek, alm.Bude, Pakwo nanok, Makwo ni, Pakwo-kris, wocik, Paklek, Bg Mumun, Kak Ayu, Bg Ijal, Teteh,

  Bg Heri, Kak Epi, Kak Nopit, bg Dayat, Eva, Kak Vira, Bg Yan, Kak Devi, Mas Broto, Adek Yunda, Putro, dan semua ponakan yang telah banyak memberi dukungan dan doa kepada penulis.

  10. Teman seperjuangan selama Tugas Akhir yaitu Butet Nata Simamora dan Direstika Yolanda.

  11. Teman-teman Ekstensi Teknik Elektro Telekomunikasi stambuk 2010 : bang Roland, Kak Astrid, Kak Dila, Masta, Kak Ami, Kak Elzas, Bang Doni, Ronzi, Bang Wira, Ijonk, kak Nova, Kak Gita, kak Winny serta buat teman- teman yang tak disebut namanya terima kasih atas kebaikan yang kalian berikan kepada penulis.

  Penulis begitu menyadari bahwa di dalam penyusunan laporan Kerja Praktek ini masih banyak terdapat kekurangan, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat menyempurnakan laporan ini.

  Medan, Maret 2013 Penulis

  Ginda Utama Putri NIM : 100422011

  

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK ................................................................................................... i KATA PENGANTAR .................................................................................

  ii

  DAFTAR ISI ................................................................................................ iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................... vii DAFTAR TABEL ....................................................................................... ix BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................

  1 1.1 Latar Belakang ...............................................................................

  1 1.2 Rumusan Masalah ..........................................................................

  2 1.3 Tujuan Penulisan ............................................................................

  2 1.4 Batasan Masalah ............................................................................

  2 1.5 Metodologi Penulisan ....................................................................

  3 1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................

  3 BAB II DASAR TEORI .............................................................................

  5 2.1 Inter Symbol Interference (ISI) ......................................................

  5 2.2 Pembangkitan Bilangan Acak ........................................................

  7 2.3 Konsep Modulasi ...........................................................................

  7 2.4 Filter FIR ........................................................................................

  10 2.5 Fading Rayleigh ............................................................................

  13

  2.6 AWGN (Additive White Gaussian Noise) .....................................

  30 4.2 Analisis Kinerja Ekualizer Dengan Algoritma LMF-PTQ ............

  4.8 Pengaruh Step Size Terhadap Nilai SER Menggunakan LMF-PTQ Ekualizer .......................................................................................

  35

  4.7 Pengaruh Panjang Filter Terhadap Nilai SER Menggunakan LMF-PTQ Ekualizer .......................................................................................

  33

  4.5 Pengaruh SNR Terhadap Nilai SER Menggunakan LMF-PTQ Ekualizer .......................................................................................

  32

  31 4.4 Pengaruh Panjang Filter Terhadap Nilai SER Tanpa Ekualizer ...

  30 4.3 Pengaruh SNR Terhadap Nilai SER Tanpa Ekualizer ..................

  30 4.1 Umum .............................................................................................

  16 2.7 Algoritma LMF-PTQ ....................................................................

  26 BAB IV ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER PADA SISTEM KOMUNIKASI ............................................................................

  24 3.5 Tahapan Pemrograman..................................................................

  24 3.4 Algoritma LMF-PTQ ....................................................................

  23 3.3 Parameter Kerja Sistem .................................................................

  23 3.2 Asumsi-asumsi Yang Digunakan ..................................................

  23 3.1 Umum ............................................................................................

  22 BAB III PERMODELAN SISTEM EKUALIZER .................................

  21 2.9 Symbol Error Rate (SER) ..............................................................

  18 2.8 Signal Noise to Ratio (SNR) ..........................................................

  37

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

  39 5.1 Kesimpulan ....................................................................................

  39 5.2 Saran .............................................................................................

  39 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................

  40

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 (a) Data Yang Dikirim.............................................................

  16 (b) Fungsi Kepadatan Probabilitas AWGN..............................

  33 Gambar 4.3 Scatter Plot Hasil Simulasi Ekualizer Pada saat SNR=25dB ...

  40 Gambar 4.2 Scatter Plot Hasil Simulasi Tanpa Ekualizer Pada saat Panjang filter=37 .......................................................................

  25 Gambar 4.1 Scatter Plot Hasil Simulasi Tanpa Ekualizer Pada saat SNR=25dB ................................................................................

  23 Gambar 3.2 Flowchart Algoritma LMF-PTQ Ekualizer ...............................

  19 Gambar 2.11 Input-Output Karakteristik Dari 4 Bit Power Of Two Quantizer 2.1 Gambar 3.1 Permodelan Ekualizer Dan Sistem Komunikasi ......................

  16 Gambar 2.10 Adaptive System Ekualizer .....................................................

  13 Gambar 2.9 (a) Grafik Kepadatan Spektrum Daya White Noise .................

  6 (b) Data Yang Diterima ...........................................................

  13 Gambar 2.8 Lingkungan Kanal Mutipath ...................................................

  12 Gambar 2.7 Struktur Tranversal Filter FIR ..................................................

  9 Gambar 2.6 Blok Diagram Dari Bentuk Langsung Filter Digital FIR ........

  9 Gambar 2.5 Diagram Konstelasi Modulasi 16-QAM .................................

  8 Gambar 2.4 Diagram Konstelasi Modulasi 4-QAM dan 8-QAM ...............

  6 Gambar 2.3 Bentuk Sinyal 8-QAM Untuk Jumlah Bit=3 ...........................

  6 Gambar 2.2 Inter Symbol Interference ........................................................

  35 Gambar 4.4 Scatter Plot Hasil Simulasi Ekualizer Pada saat panjang filter=37 36

Gambar 4.5 Scatter Plot Hasil Simulasi Ekualizer Pada saat step size=0.018 38

  

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengaruh SNR Terhadap Nilai SER Tanpa Ekualizer ..................

  31 Tabel 4.2 Pengaruh Panjang Filter Terhadap Nilai SER Tanpa Ekualizer ...

  32 Tabel 4.3 Pengaruh SNR Terhadap Nilai SER Menggunakan LMF-PTQ Ekualizer ........................................................................................

  33 Tabel 4.4 Pengaruh Panjang Filter Terhadap Nilai SER Menggunakan LMF-PTQ Ekualizer ........................................................................................

  35 Tabel 4.5 Pengaruh Step Size Terhadap Nilai SER Menggunakan LMF-PTQ Ekualizer ........................................................................................

  37