BAB IIIPERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai gambaran sistem yang akan diteliti dan diuji secara umum meliputi perangkat lunak (software), simulasi sistem, proses implementasi sistem, dan metode pengujian yang digunakan. Untuk memudahkan, berikut gambar skema metodologi yang digunakan dalam tugas akhir ini.

StartPemodelan SistemSimulasi SistemImplementasi SistemPengujian dan Pengambilan DataAnalisis Kinerja SistemPersiapan Perangkat LunakStopGambar 3.1 Skema Metodologi

Terdapat beberapa langkah pada bagian pengujian dan pengambilan data untuk di analisis. Sistem yang diimplementasikan akan diuji untuk dihitung nilai kesalahan bit (bit error) dalam nilai noise tertentu. Hasil perhitungan nilai BER (bit error rate) secara teori diperoleh dari persamaan 2.18. Setelah itu, dilakukan penentuan spesifikasi low pass filter yang cocok untuk laju bit 1 kbps dan 2 kbps. Skema pengujian dapat dilihat pada gambar 3.2 dimana masing-masing implementasi sistem diuji dengan langkah yang sama yaitu memvariasikan noise kemudian ambil data log file dari oscilloscope pada bagian demodulator BPSK.

StartKinerja Sistem Secara TeoriPengujian Low Pass FilterPengujian Simulasi Sistem yang Akan DiimplementasikanDIP Switch FGDIP Switch PGMultiport2 Board DSKBergantianAnalisis Kinerja SistemKesimpulanStopGambar 3.2 Skema pengujian dan analisis sistem

3.1 Persiapan Perangkat Lunak

Teknologi Software Defined Radio tak lepas dari penggunaan perangkat lunak untuk memprogram perangkat yang digunakan. Adapun perangkat lunak yang digunakan adalah Matlab versi R2007a dan Code Composer Studio (CCS) versi 3.1. Semua perangkat lunak ini berjalan pada Operating System Windows XP. Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai instalasi CCS versi 3.1 saja karena perangkat lunak yang lain sudah umum digunakan. CCS versi 3.1 diperoleh dalam bentuk CD ketika pembelian DSK TMS320C6713. Berikut proses instalasi dan integrasi Simulink Matlab dengan CCS versi 3.1.

3.1.1 Instalasi Code Composer Studio v3.1

Perangkat lunak yang digunakan untuk memprogram DSK TMS320C6713 adalah Code Composer Studio yang saat ini menggunakan versi 3.1. CCS v3.1 hanya berjalan di OS Windows XP. Terdapat beberapa pilihan diawal proses instalasi CCS v3.1 seperti pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Tampilan instalasi Code Composer Studio

Langkah pertama adalah menginstal C6000 Code Composer Studio v3.1 terlebih dahulu agar PC lebih dulu mengenal aplikasi CCS. Kemudian instal FlashBurn v2.80 dan yang terakhir instal DSK6713 Drivers and Target Content sesuai dengan prosesor yang akan diprogram melalui PC.Setelah proses instalasi selesai, PC belum bisa memprogram prosesor DSK TMS320C6713 karena belum teregistrasi. Oleh karena itu, selanjutnya adalah mengenalkan prosesor C6713 ke PC dengan membuka aplikasi Setup CCStudio v3.1, kemudian pilih C6713 DSK pada bagian Available Factory Boards dan klik Add.

Gambar 3.4 Tampilan Pilihan Prosesor yang akan Digunakan.

Untuk memastikan apakah prosesor sudah dikenali oleh PC, kita gunakan perintah ccsboardinfo di Matlab Command Window. PC sudah mengenali prosesor jika terdapat tampilan seperti gambar 3.5.

Gambar 3.5 Pengecekan Prosesor yang Terinstal.

Proses instalasi driver DSK TMS320C6713 dengan cara menghubungkan DSK dengan PC terlebih dahulu. Pada saat PC menanyakan driver dari komponen yang terhubung ke USB, pilih direktori drive CD agar PC mencari driver DSK secara otomatis.

3.1.2 Integrasi Simulink Matlab dengan CCS v3.1

Banyak cara untuk memprogram DSK TMS320C6713 seperti menggunakan bahasa C, bahasa assembly, dan menggunakan Simulink Matlab. Berbagai cara ini tetap sama-sama menggunakan perangkat lunak Code Composer Studio. Pada tugas akhir ini, DSK diprogram dengan menggunakan Simulink Matlab. Hal ini karena Simulink Matlab lebih mudah untuk dipelajari dan dapat dilakukan simulasi terlebih dahulu sebelum memprogram DSK TMS320C6713.Perlu diketahui bahwa tidak semua versi Matlab bisa diintegrasikan dengan Code Composer Studio. Pada tugas akhir ini menggunakan Code Composer Studio v3.1 yang langsung diperoleh pada saat pembelian DSK TMS320C6713. Code Composer Studio v3.1 ini hanya dapat diintegrasikan dengan Matlab maksimal versi 7.4 atau R2007a. Untuk Matlab diatas versi 7.4 harus menggunakan Code Composer Studio v.3.3 atau yang terbaru saat ini v4.0.

Gambar 3.6 Tampilan Configuration Parameter Simulink R2007a

Simulink Matlab sendiri tidak bisa secara langsung memprogram DSK. Simulink Matlab yang digunakan harus terintegrasi terlebih dahulu dengan Code Composer Studio. Integrasi dimulai dengan membuka Simulink Matlab dengan cara mengetikkan simulink pada Matlab Command Window. Buat file simulink baru, setelah itu pilih menu Simulation dan pilih configuration parameters (Ctrl + E) seperti pada gambar 3.6. Kemudian lakukan langkah berikut.1. Pada bagian Real Time Workshop, ubah system target file dalam target selection menjadi ccslink_grt.tlc. Pada bagian ini bertujuan untuk membuat file simulink agar bisa terintegrasi dengan CCS.

Gambar 3.7 Pengaturan System Target File Simulink

2. Buka bagian Link for CCS, ubah system stack size menjadi 8192. Nominal ini disesuaikan dengan default stack size target prosesor. Untuk DSK TMS320C6713 menggunakan system stack sebesar 8192 bytes.

Gambar 3.8 Pengaturan System Stack Size

3. Pada bagian Optimization, hilangkan centang pada block reduction dan implement logic signal as boolean data yang keduanya terdapat pada bagian simulation and code generation. Maksud dari block reduction adalah agar simulink tidak menerjemahkan blok-blok yang tidak terpakai untuk diubah dalam bahasa C.

Gambar 3.9 Pengaturan Simulation and Code Generation

4. Di bagian Debug, pastikan centang pilihan Verbose Build Mode. Hal ini bertujuan untuk menampilkan proses pembentukan kode-kode dari file simulink yang digunakan untuk memprogram DSK. Proses ini ditampilkan pada Matlab command window ketika memprogram DSK.

Gambar 3.10 Pengaturan Build Process

5. Masuk ke bagian Solver, pada solver options pilih type : fixed step dan solver : discrete (no continuous state). Hal ini membuat simulink berjalan dalam sistem diskrit.

Gambar 3.11 Pengaturan Solver Options

Untuk memprogram DSK TMS320C6713 dengan menggunakan Simulink yang telah terintegrasi, klik incremental build pada Simulink. Secara otomatis Matlab akan berkomunikasi dengan Code Composer Studio v3.1 untuk mengubah file simulink tersebut menjadi file project CCS (*.pjt) yang akan dimasukkan ke DSK TMS320C6713.

Gambar 3.12 Tombol Incremental Build.

3.2 Pemodelan Sistem

Sebelum menuju ke tahap implementasi, sistem modulasi dan demodulasi BPSK dimodelkan terlebih dahulu. Hal ini bertujuan untuk memudahkan kita dalam mensimulasikan sistem secara keseluruhan. Proses pertama dalam modulasi BPSK adalah konversi data biner ke NRZ bipolar. Data biner 0 dan 1 akan melewati konverter NRZ bipolar dengan fungsi 2n-1 sehingga menghasilkan nilai -1 untuk data bit 0 dan 1 untuk data bit 1. NRZ bipolar bertujuan untuk memudahkan perubahan fase sinyal pembawa nantinya.

12+-data101010101-11-11-11-1

Gambar 3.13 Cara Kerja Konverter NRZ Bipolar

Keluaran dari konverter NRZ bipolar akan dikalikan dengan sinyal pembawa. Hasil dari perkalian ini menghasilkan sinyal sinus yang fasenya berubah sesuai dengan bit data yang masuk sehingga muncul sinyal modulasi BPSK.

KonverterNRZ BipolarSinyal Pembawa(carrier)datasinyal modulasi BPSK

Gambar 3.14 Pemodelan Sistem Modulasi BPSK

Pada bagian demodulasi BPSK, sinyal modulasi BPSK akan dikalikan dengan sinyal referensi berupa sinyal pembawa dengan spesifikasi yang sama dengan sinyal pembawa pada modulator BPSK. Hasil dari perkalian ini menghasilkan sinyal sinus yang memiliki nilai positif dan negatif sesuai dengan perubahan fase sinyal modulasi BPSK. Kemudian, sinyal tersebut akan melalui low pass filter dimana spesifikasi filter harus melewatkan lebih dari setengah time bit dari sinyal informasi. Hasil dari low pass filter ini masuk ke sebuah detektor yang terbuat dari komparator terhadap nilai 0. Jika sinyal masukan detektor bernilai positif maka sinyal tersebut akan menjadi bit 1. Sedangkan jika sinyal masukan detektor bernilai negatif maka sinyal tersebut akan menjadi bit 0.

Sinyal Pembawa(carrier)LPFDetektorsinyal modulasi BPSKdataGambar 3.15 Pemodelan sistem Demodulasi BPSK

3.3 Simulasi Sistem

Dari pemodelan sistem modulasi dan demodulasi BPSK akan dibuat simulasinya dengan menggunakan Simulink Matlab. Hal ini bertujuan untuk memudahkan proses implementasi nantinya karena DSK TMS320C6713 dapat diprogram melalui Simulink Matlab. Selain itu juga untuk memastikan apakah pemodelan sistem yang dirancang dapat berjalan dengan baik. Berdasarkan pemodelan sistem modulasi BPSK yang terdiri dari 3 bagian utama, yaitu sinyal informasi, konverter NRZ bipolar, dan sinyal pembawa, maka dapat dibuat simulasi Simulink Matlab seperti pada gambar 3.16.

Modulasi BPSKDemodulasi BPSKNoise GeneratorPerhitungan BERGambar 3.16 Diagram Blok Simulasi Modulasi dan Demodulasi BPSK

Sinyal informasi untuk pengujian sistem dapat menggunakan blok pulse generator yang diperoleh dari simulink libraries sources pulse generator. Pulse generator akan menghasilkan bit 10101010 secara kontinyu. Berikut pengaturan parameter yang digunakan dalam blok pulse generator. Pulse Type : Sample based Time (t) : Use simulation time Amplitude : 1 Period : 16 atau 8 Pulse width : 8 atau 4 Phase delay : 0 Sample time : 1/8000 Interpret vector parameters as 1-DFrekuensi gelombang yang dihasilkan blok pulse generator dapat dihitung dari sample time dengan period. Dengan period 16 akan menghasilkan sinyal informasi dengan laju bit 1000 bps (8000 dibagi 16 dikalikan 2). Sedangkan jika period 8 akan menghasilkan sinyal informasi dengan laju bit 2000 bps (8000 dibagi 8 dikalikan 2).Berdasarkan penelitian sebelumnya, dalam menguji performa modem VMeS (Vessel Messaging System) digunakan karakter U karena karakter ini memiliki kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange) 10101010. Hal ini mengakibatkan detektor bekerja secara maksimal karena menghasilkan perubahan nilai secara kontinyu, sehingga deretan bit 10101010 paling sulit dideteksi [15].Sinyal pembawa (carrier) menggunakan blok sine wave yang diambil dari simulink libraries signal processing blockset signal processing sources sine wave. Parameter yang digunakan antara lain sebagai berikut. Amplitude : 1 Frequency (Hz) : 2000 Phase offset (rad) : 0 Sample mode : Discrete Output complexity : Real Computation method : Trigonometric fcn Sample time : 1/8000 Samples per frame : 1 Resetting states when re-enabled : Restart at time zeroBlok gain diperoleh dari simulink libraries math operations gain dengan parameter sebagai berikut. Gain : 2 Multiplication : Element-wise(K.*u) Sample time (-1 for inherited) : -1Blok constant diperoleh dari simulink libraries sources constant dengan parameter sebagai berikut. Constant value : 1 Interpret vector parameters as 1-D Sample time : 1/8000Seperti yang dijelaskan sebelumnya, pada bagian demodulasi BPSK mempunyai 3 bagian utama yaitu, sinyal pembawa, low pass filter, dan detektor bit. Sinyal pembawa yang digunakan di bagian demodulasi memiliki spesifikasi yang sama dengan sinyal pembawa pada bagian modulasi.Low pass filter didesain dengan menggunakan blok digital filter design. Blok ini dapat diperoleh di simulink libraries signal processing blockset filtering filter design digital filter design. Untuk menggunakan blok digital filter design, hal pertama yang dilakukan adalah merubah sumbu x menjadi domain frekuensi. Dengan cara pilih menu analysis kemudian pilih sampling frequency, masukkan nilai Fs 8000 Hz. Setelah itu masukkan spesifikasi filter yang diinginkan. Terdapat beberapa pilihan model filter yang disediakan oleh blok digital filter design, tetapi pada tugas akhir ini dipilih low pass filter jenis equiripple dengan minimum order. Untuk membuat desain filternya, klik tombol design filter, maka secara otomatis Matlab akan membuat respon filter sesuai spesifikasi yang diinginkan. Matlab juga akan menyesuaikan orde filter agar filter memperoleh respon yang paling bagus.

Gambar 3.17 GUI Digital Filter Design

Bagian detektor dibuat dengan blok compare to zero yang dapat diperoleh di simulink libraries logic and bit operations. Blok ini akan mengubah sinyal masukan yang bernilai positif menjadi bit 1, sedangkan sinyal masukan yang bernilai negatif akan menjadi bit 0. Berikut parameter yang digunakan dalam blok compare to zero. Operator : > Output data type mode : uint8Hasil pengolahan sinyal dalam simulasi modulasi dan demodulasi BPSK ditampilkan menggunakan blok scope. Agar sinyal yang ditampilkan di scope tidak hilang ketika program simulasi selesai di run, maka perlu menghilangkan centang pada limit data points to last. Penambahan visualisasi sinyal dalam blok scope dapat dilakukan dengan cara merubah nilai number of axes sesuai yang diinginkan. Sedangkan jika ingin merubah lamanya sinyal ditampilkan dapat mengatur nilai pada time range. Pengaturan scope dapat dilihat pada gambar 3.18.

Gambar 3.18 Setting Blok Scope

Pengujian simulasi modulasi dan demodulasi BPSK dilakukan dengan memanfaatkan operasi logika XOR yang terdapat dalam simulink libraries logic and bit operations logical operator. Pengaturan blok logical operator adalah sebagai berikut. Operator : XOR Number of input ports : 2 Icon shape : rectangular Sample time (-1 for inherited) : -1Dalam simulasi ini, operasi logika XOR digunakan untuk membandingkan sinyal informasi yang dikirim dengan sinyal hasil demodulasi. Operasi logika XOR akan menghasilkan digit 0 jika kedua masukan bernilai sama, dan menghasilkan digit 1 jika kedua masukan bernilai berbeda. Untuk memperoleh hasil yang tepat maka perlu menggunakan blok integer delay yang berfungsi untuk memberikan delay pada sinyal informasi. Hal ini bertujuan agar waktu yang digunakan untuk membandingkan sinyal informasi dan sinyal hasil demodulasi BPSK menjadi sama. Nilai parameter yang dimasukkan dalam blok integer delay diperoleh dari hasil keluaran blok find delay. Blok find delay akan mencari perbedaan waktu antara sinyal informasi (sRef) dengan sinyal hasil demodulasi (sDel). Sinyal hasil demodulasi BPSK dinyatakan sudah benar jika seluruh hasil operasi logika XOR bernilai nol. Diagram blok pengujian simulasi ini dapat dilihat dalam gambar 3.19.

Sinyal InformasiSinyal Hasil Demodulasi

Gambar 3.19 Diagram Blok Operasi XOR untuk Pengujian Simulasi

Blok find delay dapat diperoleh di simulink libraries communications blockset utility blocks dan berikut parameter yang digunakan. Correlation window length (samples) : 200 Disable recurring updates Number of constant delay outputs to disable updates : 5Sedangkan blok integer delay dapat diperoleh di simulink libraries discrete dengan parameter sebagai berikut. Initial condition : 0.0 Sample time (-1 for inherited) : -1 Number of delays : 3

3.4 Implementasi Sistem Modulasi dan Demodulasi BPSK

Implementasi sistem yang dimaksud adalah memprogram DSK TMS320C6713 sesuai yang diinginkan. Ada beberapa cara untuk memprogram DSK yaitu dengan menggunakan bahasa C, assembly, atau integrasi Simulink Matlab. Pada tugas akhir ini akan mengimplementasikan sistem menggunakan integrasi Simulink Matlab.Hal pertama yang dilakukan adalah menyiapkan file Simulink dari sistem yang akan diimplementasikan. Ada beberapa blok tambahan yang dapat digunakan untuk implementasi DSK. Blok-blok ini terdapat dalam simulink libraries target support package TC6 seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.19. Blok yang terpenting adalah C6000 Target Preferences : C6713DSK, karena blok ini merupakan blok pendukung utama dalam memprogram DSK TMS320C6713. Blok yang lain terdapat dalam C6713 DSK Block Support : ADC, DAC, LED, Reset, dan Switch.

Gambar 3.20 Blok Simulink untuk Implementasi DSK.

Terdapat beberapa program implementasi DSK yang dibuat dalam tugas akhir ini yaitu sistem modulasi dan demodulasi BPSK dengan menggunakan DIP Switch (DIP Switch FG dan DIP Switch PG), sistem multiport, serta 2 board bergantian. Masing-masing sistem yang diimplementasikan memiliki maksud dan tujuan tertentu. Berikut penjelasan dari implementasi program tersebut.

3.4.1Implementasi Sistem DIP Switch

Implementasi sistem DIP Switch ini dibagi menjadi dua yaitu sistem DIP Switch dengan sinyal masukan dari function generator (DIP Switch FG) dan sistem DIP Switch dengan sinyal informasi dari pulse generator (DIP Switch PG). Untuk sistem DIP Switch FG bertujuan untuk mengetahui kinerja DSK dalam memodulasi dan mendemodulasi sinyal secara BPSK ketika menerima sinyal masukan dari port line in. Sedangkan sistem DIP Switch PG, dimana sinyal informasi dibangkitkan dari dalam DSK juga, bertujuan untuk mengetahui kinerja DSK TMS320C6713 dalam melakukan proses modulasi dan demodulasi BPSK.

Gambar 3.21 Switch pada DSK TMS320C6713

Pada program implementasi sistem DIP Switch, modulasi dan demodulasi BPSK dijadikan satu kemudian diberi blok C6713 DSK DIP Switch untuk mengatur proses yang terjadi di dalam DSK. Selain itu juga ditambahkan blok uniform noise generator untuk menghasilkan sinyal noise. Blok ini dapat diperoleh di simulink libraries communications blockset comm sources noise generators dengan nilai parameter sebagai berikut. Noise lower bound : -0.1 sampai -1 Noise upper bound : 0.1 sampai 1 Initial seed : 31 Sample time : 1/8000 Output data type : doubleBlok uniform noise generator ini ditambahkan dengan sinyal hasil modulasi BPSK sehingga menghasilkan sinyal BPSK yang terkena noise. Dari sini dapat dicari nilai SNR (Signal to Noise Ratio) dengan membandingkan tegangan sinyal dengan tegangan noise. Program implementasinya sistem DIP Switch FG dapat dilihat pada gambar 3.20.

Modulasi BPSKDemodulasi BPSKAksesLine InNoiseKontrol SwitchGambar 3.22 Program Implementasi Sistem DIP Switch FG

Blok C6713 DSK DIP Switch diatur seperti pada gambar 3.22. Dengan pengaturan seperti ini, jika DIP Switch ke 0 pada DSK tidak ditekan (posisi keatas) maka DSK akan menjalankan modulasi BPSK. Sedangkan jika ditekan kebawah, maka DSK akan menjalankan proses modulasi sekaligus demodulasi BPSK dengan menambahkan noise pada sinyal hasil modulasi BPSK. Berikut skema pengujian sistem DIP Switch FG.

Gambar 3.23 Skema pengujian sistem DIP Switch FGUntuk program implementasi sistem DIP Switch dengan sinyal informasi berasal dari pemodelan pulse generator (PG) dapat dilihat pada gambar 3.24. Pada dasarnya sama dengan program implementasi sistem DIP Switch dengan FG hanya saja blok line in C6713 DSK (ADC) diganti dengan blok pulse generator. Pada sistem ini, laju bit bisa dipilih sesuai keinginan yaitu 1 kbps dan 2 kbps.

Kontrol SwitchModulasi BPSKDemodulasi BPSKNoisePulseGeneratorGambar 3.24 Program Implementasi Sistem DIP Switch PG

Gambar 3.25 Skema pengujian sistem DIP Sistem PG

Selanjutnya adalah memastikan configuration parameters agar Simulink dapat terintegrasi dengan Code Composer Studio. Untuk memulai implementasi program, klik incremental build pada Simulink. Matlab akan berkomunikasi dengan Code Composer Studio untuk membentuk file project CCS (*.pjt) yang berisi hasil konversi file simulink ke dalam bahasa C dan assembly. Setelah file project CCS terbentuk, Code Composer Studio akan memprogram DSK TMS320C6713 yang sudah terhubung ke PC. Skema pengujian sistem DIP Switch PG dapat dilihat pada gambar 3.25.

3.4.2 Implementasi Sistem Multiport

Port yang disediakan DSK TMS320C6713 adalah port audio stereo 3.5 yang pada dasarnya memiliki dua saluran, yaitu right channel dan left channel seperti pada gambar 3.22. Saluran ini terdapat pada port DSK TMS320C6713 yang merupakan masukan dan keluaran sinyal. Tujuan dari implementasi ini adalah memanfaatkan dua saluran tersebut sebagai keluaran dari proses modulasi dan demodulasi BPSK. Sehingga pada implementasi sistem ini, sinyal modulasi BPSK yang dihasilkan DSK akan dimasukkan kembali ke DSK itu sendiri untuk dilakukan proses demodulasi.

Left ChannelRight ChannelGroundGambar 3.26 Jack Audio Stereo 3.5

Program implementasi yang dibuat blok multiport selector dan matrix concatenate. Blok multiport selector dapat diperoleh di simulink libraries signal processing blockset signal management indexing. Sedangkan blok matrix concatenate dapat diperoleh di simulink libraries simulink math operations. Pengaturan parameter pada blok multiport selector adalah sebagai berikut. Select : columns Indices to output : {1,2} Invalid index : clip indexSedangkan untuk pengaturan parameter blok matrix concatenate adalah sebagai berikut. Number of inputs : 2 Mode : Multidimensional array Concatenate dimension : 2Kedua diagram blok ini digunakan untuk membentuk program implementasi sistem multiport. Pada keluaran blok multiport selector bagian atas merupakan left channel, sedangkan pada bagian bawahnya adalah right channel. Left channel digunakan sebagai modulator BPSK sedangkan right channel digunakan sebagai demodulator BPSK. Keluaran blok multiport selector dihubungkan dengan terminator karena pada program ini menggunakan pemodelan sinyal informasi menggunakan blok pulse generator. Blok terminator dapat diperoleh di simulink libraries simulink sinks. Agar lebih jelasnya dapat melihat pada gambar 3.27 yang menunjukkan program implementasi sistem multiport.

Demodulasi BPSKModulasi BPSKNoiseMultiportGambar 3.27 Program Implementasi Sistem Multiport

Begitu pula dengan program implementasi ini, selanjutnya adalah memastikan configuration parameters agar Simulink dapat terintegrasi dengan Code Composer Studio. Untuk memulai implementasi program, klik incremental build pada Simulink. Matlab akan berkomunikasi dengan Code Composer Studio untuk membentuk file project CCS (*.pjt). Setelah file project CCS terbentuk, Code Composer Studio akan memprogram DSK TMS320C6713 yang sudah terhubung ke PC.

Gambar 3.28 Skema pengujian sistem multiport

Untuk membantu terhubungnya right channel dan left channel, maka pada keluaran DSK diberi rangkaian tambahan seperti pada gambar 3.29. Dengan menghubungkan left channel yang berupa sinyal modulasi BPSK ke right channel pada line in, maka pada right channel pada line out akan muncul sinyal hasil demodulasi BPSK.

Gambar 3.29 Rangkaian Tambahan untuk Sistem Multiport.

3.4.3 Implementasi Sistem 2 Board Bergantian

Implementasi sistem yang terakhir adalah sistem 2 board bergantian. Implementasi ini bertujuan untuk mengetahui kinerja DSK TMS320C6713 dalam menerima sinyal modulasi BPSK dari luar. Pada pengujian sistem ini memerlukan bantuan sebuah PC yang dilengkapi dengan aplikasi Audacity. Aplikasi ini digunakan untuk menyimpan sementara sinyal modulasi BPSK yang kemudian dikirimkan ke DSK TMS320C6713 yang berfungsi sebagai demodulator. Pada gambar 3.30 dibawah ini diuraikan mengenai skema pengujian sistem yang digunakan dalam sistem ini.

DSK TMS320C6713DSK TMS320C6713Modulator BPSKDemodulator BPSKSinyal BPSK + NoiseGambar 3.30 Skema pengujian sistem 2 board bergantian

Program implementasi sistem ini dibagi menjadi dua yaitu program implementasi untuk modulasi BPSK dan untuk demodulasi BPSK. Untuk program implementasi modulator BPSK dapat dilihat pada gambar 3.26. Sedangkan untuk implementasi demodulator BPSK dapat dilihat pada gambar 3.32. Pada dasarnya sama halnya dengan program implementasi sistem sebelumnya, hanya saja disistem ini 1 board DSK berfungsi hanya sebagai modulator BPSK atau demodulator BPSK.

Gambar 3.31 Program Implementasi Modulator BPSK

Gambar 3.32 Program Implementasi Demodulator BPSK

Selanjutnya adalah memastikan configuration parameters agar Simulink dapat terintegrasi dengan Code Composer Studio. Untuk memulai implementasi program, klik incremental build pada Simulink. Matlab akan berkomunikasi dengan Code Composer Studio untuk membentuk file project CCS (*.pjt). Proses pembentukan file project CCS (*.pjt) dapat dilihat di Matlab Command Window. Sedangkan file project ini dapat dilihat di Code Composer Studio. Setelah file project CCS terbentuk, Code Composer Studio akan memprogram DSK TMS320C6713 yang sudah terhubung ke PC.

3.5Metode Pengujian Sistem dan Pengolahan Data

Dari semua sistem yang diimplementasikan akan diuji kinerjanya dengan parameter BER (Bit Error Rate) terhadap variasi noise tertentu. Tegangan sinyal hasil modulasi BPSK diukur terlebih dahulu dengan avometer yang memiliki ketelitian tegangan AC pada range 2 volt. Kemudian variasi noise juga diukur agar dapat dicari nilai perbandingan antara tegangan sinyal dengan tegangan noise dalam SNR. Semua sistem diuji pada kondisi laju bit 1 kbps dan 2 kbps. Jumlah bit yang diuji adalah 10.000 bit. Sehingga untuk laju bit 1 kbps memerlukan 10 detik untuk mencapai 10.000 bit, dan untuk laju bit 2 kbps hanya memerlukan 5 detik. Hasil demodulasi implementasi sistem yang berupa log file dari oscilloscope berbasis PC (Visual Analyzer) diolah dengan Ms Excel sebagai berikut.Jumlah bit yang diuji, yaitu 10.000 bit, menghasilkan log file oscilloscope yang mencapai 200.000 baris. Dalam proses kalkulasinya, Excel akan memaksimalkan kinerja dari prosesor yang dipakai PC untuk mengolah sinyal dalam log file tersebut. Terlihat ketika proses eksekusi perintah di Excel akan tertulis jumlah core processor PC yang digunakan pada bagian kanan bawah Excel. Pemilihan bit dalam Excel dilakukan dengan menghitung 50% dari time bit. Untuk waktu pengolahan ini memerlukan waktu kurang lebih 15 menit untuk 1 uji coba dalam 1 titik SNR. Nilai BER dapat diperoleh dari perbandingan antara deretan bit yang diterima dengan data asli. Dengan menggunakan operator logika XOR dapat dihitung berapa bit yang berbeda atau salah.

Gambar 3.33 Pengolahan Data Menggunakan Excel.

Dari penjelasan sebelumnya, berikut poin penting dalam pengujian sistem : Sistem diuji dalam dua laju bit, yaitu 1 kbps dan 2 kbps. Pengujian dilakukan dengan mengirimkan 10.000 bit. Noise yang dimodelkan oleh blok uniform noise generator di variasikan untuk mendapat variasi nilai SNR. 1 titik uji SNR dilakukan sebanyak tiga kali. Nilai BER yang dibentuk grafiknya merupakan nilai BER hasil rata-rata tiga kali pengujian.Kinerja DSK TMS320C6713 ditunjukkan dengan grafik BER vs SNR. Grafik ini juga dibuat dalam Excel dengan menggunakan fitur plot scatter dengan sumbu x adalah nilai SNR (dB) dan sumbu y adalah nilai BER. Setelah grafik terbesntuk, pada bagian sumbu y (BER) dibuat nilai logaritmiknya dengan perintah chart tools layout axes primary vertical axis show axis with log scale. Dengan cara ini grafik BER vs SNR dapat terbentuk.

3.6Peralatan Pengujian

Secara keseluruhan, peralatan yang digunakan untuk menguji performa DSK TMS320C6714 dibagi menjadi dua, yaitu perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Berikut penjelasan singkat mengenai peralatan pengujian yang digunakan.1.Perangkat Keras (hardware)a. DSK TMS320C6713DSK TMS320C6713 yang digunakan lengkap dengan kabel power dan kabel USB untuk komunikasi dengan PC. Sebaiknya DSK dilindungi oleh kotak mika agar lebih aman dalam penyimpanan dan menyentuhnya.

Gambar 3.34 DSK TMS320C6713

b. Kabel Audio Stereo 3.5Kabel audio stereo 3.5 digunakan sebagai saluran dari sinyal masukan dan sinyal keluaran DSK TMS320C6713 pada port. Jika ingin membuat sendiri, kabel ini tersusun dari konektor jack audio stereo 3.5 serta kabel scram.

Gambar 3.35 Kabel Audio Stereo 3.5 dan Kabel Jepit Buaya

c. Kabel Jepit BuayaKabel jepit buaya digunakan untuk membantu kita dalam menghubungkan right channel dan left channel dalam implementasi sistem multiport. Selain itu, kabel jepit buaya juga dapat digunakan untuk membantu mengunci posisi dari konektor alat ukur.d. OscilloscopeOscilloscope digunakan untuk melihat bentuk sinyal masukan dan sinyal keluaran DSK TMS320C6713. Oscilloscope yang digunakan adalah Tektronix tipe TDS 2014 yang memiliki 4 channel.

Gambar 3.36 Oscilloscope Tektronix TDS 2014

e. AvometerAvometer digunakan untuk mengukur tegangan pada masukan dan keluaran DSK. Avometer yang digunakan adalah Victor VC890D Digital Multimeter karena avometer ini memiliki batas ukur tegangan AC hingga 2 volt.

Gambar 3.37 Avometer Victor VC890D

f. Function GeneratorFunction generator merupaka perangkat penghasil sinyal. Dalam tugas akhir ini menggunakan function generator GW Model : GFG-8015G. Terdapat beberapa bentuk sinyal yang dapat dibentuk yaitu sinal sinus, sinyal kotak, dan sinyal segitiga.

Gambar 3.38 Function Generatorg. PCPersonal Computer (PC) digunakan untuk memprogram DSK TMS320C6713. PC ini harus menggunakan Operating System Windows XP karena perangkat lunak Code Composer Studio v3.1 hanya bisa berjalan di Windows XP. Spesifikasi yang dibutuhkan tidak terlalu tinggi karena PC ini digunakan untuk mendownload program ke DSK saja, kecuali jika PC ini digunakan untuk menjalankan simulasi Simulink.h. LaptopLaptop digunakan untuk mengambil data dari sinyal keluaran DSK TMS320C6713 dengan bantuan perangkat lunak Visual Analyzer.2.Perangkat Lunak (software)a. Matlab versi R2007aMatlab adalah perangkat lunak matematis berbasis pengolahan matrix. Matlab yang digunakan adalah versi R2007a atau versi 7.4 karena versi ini merupakan versi maksimal yang bisa diintegrasi dengan Code Composer Studio v3.1.b. Code Composer Studio v3.1Code Composer Studio (CCS) v3.1 merupakan perangkat lunak yang digunakan agar PC dapat berkomunikasi dengan DSK TMS320C6713. CCS v3.1 diperoleh dari satu paket penjualan prosesor keluaran Texas Instrument.c. Visual AnalyzerVisual Analyzer merupakan aplikasi oscilloscope yang memanfaatkan PC. Masukan dari Visual Analyzer adalah kabel audio yang sudah terdapat di komputer. Berikut tampilan Visual Analyzer yang sudah terinstal.

38

39