ii

SKRIPSI

ANALISIS UNJUK KERJA REED SOLOMON DAN

CONVOLUTIONAL CODING PADA KOMBINASI

SISTEM MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT

MULTI CARRIER SPREAD SPECTRUM

KADEK AGUS MAHABOJANA DWI PRAYOGA

1204405006

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2016

iii

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Kadek Agus Mahabojana Dwi Prayoga

NIM : 1204405006

Tanda Tangan :

Tanggal :

iv

ANALISIS UNJUK KERJA REED SOLOMON DAN CONVOLUTIONAL

CODING PADA KOMBINASI SISTEM MULTIPLE INPUT MULTIPLE

OUTPUT MULTI CARRIER SPREAD SPECTRUM

Tugas Akhir Diajukan Sebagai Prasyarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana S1

(Strata 1) pada Jurusan Teknik Elektro dan Komputer Fakultas Teknik Universitas

Udayana

KADEK AGUS MAHABOJANA DWI PRAYOGA

NIM 1204405006

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DAN KOMPUTER

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2016

v

LEMBAR PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh:

Nama : Kadek Agus Mahabojana Dwi Prayoga

NIM : 1204405006

Jurusan : Teknik Elektro

Judul Skripsi : Analisis Unjuk Kerja Reed Solomon dan Convolutional Coding

pada Kombinasi Sistem Multiple Input Multiple Output Multi

Carrier Spread Spectrum

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik (ST) pada Jurusan Teknik Elektro dan Komputer, Fakultas

Teknik, Universitas Udayana

DEWAN PENGUJI

Pembimbing I : N.M.A.E. Dewi Wirastuti, S.T., M.Sc., Ph.D. ( )

Pembimbing II : I G.A. Komang Diafari Djuni H, ST., MT. ( )

Penguji : Nyoman Pramaita, ST., MT., Ph.D. ( )

Penguji : Dr. Nyoman Putra Sastra, ST., MT. ( )

Penguji : Widyadi Setiawan, ST., MT. ( )

Ditetapkan di : Bukit Jimbaran

Tanggal : 2016

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro dan Komputer

WAYAN GEDE ARIASTINA

NIP. 196904131994121001

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Pertama-tama, penulis panjatkan puja dan puji syukur kehadapan Ida Sang

Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa karena atas asung kertha wara nugraha-

Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Analisis Unjuk Kerja

Reed Solomon dan Convolutional Coding pada Kombinasi Sistem Multiple Input

Multiple Output Multi Carrier Spread Spectrum” ini dengan baik.

Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis mendapatkan petunjuk, bantuan, dan

bimbingan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut pada kesempatan

ini, pertama-tama penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Ni

Made Ary Esta Dewi Wirastuti, ST., MSc., PhD. selaku Dosen Pembimbing I dan

Bapak I Gst A. Komang Diafari Djuni H, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing II

sekaligus sebagai Pembimbing Akademik yang dengan penuh perhatian dan

kesabaran telah membimbing, mengarahkan, mendorong, membantu dan memberi

semangat serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini

Selanjutnya penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Bapak Prof.

Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT.,Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Udayana atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk

bergabung dalam civitas akademika Fakultas Teknik Universitas Udayana. Tidak

lupa penulis ucapkan terimakasih kepada Bapak Wayan Gede Ariastina, S.T.,

M.Eng.Sc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro dan Komputer Fakultas

Teknik Universitas Udayana atas fasilitas dan kesempatan yang diberikan kepada

penulis untuk mengikuti serta menyelesaikan pendidikan di Jurusan Teknik Elektro

dan Komputer Universitas Udayana. Serta kepada seluruh dosen pengajar di jurusan

Teknik Elektro dan Komputer yang telah memberikan bimbingan, perhatian serta

dorongan selama menempuh kuliah di Jurusan Teknik Elektro dan Komputer

Fakultas Teknik Universitas Udayana.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih sebagai bentuk

penghargaan kepada Bapak, Ibu dan Kakak serta seluruh keluarga besar penulis

yang selalu memberikan dukungan moril, motivasi, dan materil serta membimbing

sehingga penyusunan Skripsi ini dapat selesai dengan baik. Tidak lupa penulis

vii

ucapkan terimakasih kepada teman terdekat, sahabat, dan rekan-rekan Teknik

Elektro dan Komputer yang sudah membantu dan memberikan dukungan penuh

dalam suka maupun duka hingga Skripsi ini dapat terselesaikan. Serta semua pihak

yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas bantuan dan saran yang telah

diberikan sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna.

Oleh karena itu, segala bentuk ide pengembangan, kritik, dan saran yang bersifat

membangun dari dosen penguji dan pihak lainnya sangat hargai demi

kesempurnaan Skripsi ini. Akhir kata, semoga Skripsi ini dapat bermanfaat dalam

pengembangan IPTEK, serta menambah pengetahuan luas semua pihak.

Bukit Jimbaran, Agustus 2016

Penulis

viii

ABSTRAK

Untuk mengatasi tuntutan jaman perkembangan telekomunikasi yang

mengharuskan data diproses dan ditransfer dengan cepat, diharapkan kombinasi

antara sistem MIMO, OFDM, dan spread sprectrum serta adanya teknik

pengkodean kanal mampu mengurangi efek fading dan error yang terjadi.

Penggunaan multi-antena yang ditempatkan pada sisi transmitter, sisi receiver atau

pada sisi transmitter dan receiver yang biasa disebut sistem MIMO (Multiple Input

Multiple Output) dapat meningkatkan efisiensi dalam penggunaan bandwidth dan

meningkatkan performansi sistem komunikasi wireless. OFDM (Orthogonal

Frequency Division Multiplexing) merupakan teknik modulasi multicarrier,

dimana antar subcarrier satu dengan yang lain saling orthogonal. Karena sifat

orthogonalitas ini, maka antar subcarrier yang berdekatan bisa dibuat overlapping

tanpa menimbulkan efek intercarrier interference (ICI). Teknik OFDM juga dapat

digunakan untuk akses jamak dengan dikombinasikan dengan spread spectrum

menawarkan efisiensi spektral, ketahanan terhadap gangguan dan fleksibilitas.

Dalam teknologi telekomunikasi wireless untuk mendapat nilai Quality of Service

(QoS) yang diharapkan perlu adanya sebuah teknik pengkodean kanal untuk

mengurangi noise dari kanal yang dapat menyebabkan kerusakan pada data. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan performansi dari

sistem MIMO MC-SS (Multicarrier-Spread Spectrum) Uncoded atau tanpa

pengkodean kanal dan MIMO MC-SS Coded atau dengan pengkodean kanal yang

melalui kanal AWGN (Additive White Gaussian Noise), Rayleigh Fading, dan

Frequency Selective Fading ditinjau dari nilai dan grafik BER (Bit Error Rate)

berbanding Eb/No (Energy Bit per Noise). Penelitian ini menggunakan simulasi

dengan software MatLab 2015a. Simulasi yang dilakukan adalah simulasi sistem

MIMO MC-SS Uncoded pada kanal AWGN, Rayleigh Fading, dan Frequency

Selective Fading, MIMO MC-SS Reed Solomon Coded pada kanal AWGN,

Rayleigh Fading, dan Frequency Selective Fading dan MIMO MC-SS

Convolutional Coded pada kanal AWGN, Rayleigh Fading, dan Frequency

Selective Fading. Seluruh simulasi menggunakan nilai Eb/No sebesar -10 dB

sampai 10 dB dan spreading factor 15.

Hasil dari simulasi menunjukkan performansi MIMO MC-SS

Convolutional Coded lebih baik dibandingkan MIMO MC-SS Uncoded dan MIMO

MC-SS Reed Solomon Coded. Pada setiap simulasi, kanal AWGN memiliki BER

terendah dibandingkan kanal Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading

serta BER tertinggi terdapat pada kanal Frequency Selective Fading.

Kata Kunci: MIMO, OFDM, MC-SS, Reed Solomon, Convolutional, Eb/No, BER,

spreading factor

ix

ABSTRACT

To cope with the demands of time, the development of communication

and technology plays a very significant role. The development of

telecommunications requires the data to be processed and transferred quickly. The

combination of MIMO, OFDM, and spread spectrum and their channel coding

technique is expected to reduce the effects of fading and the error that occurred.

The use of multi-antenna placed on the transmitter, the receiver or on the side of

the transmitter and receiver is commonly called MIMO (Multiple Input Multiple

Output) can improve the efficiency in the use of bandwidth and improve the

performance of wireless communication systems. OFDM (Orthogonal Frequency

Division Multiplexing) is a multicarrier modulation technique, where the inter-

subcarrier one another mutually orthogonal. Due to the nature of this orthogonal,

then an adjacent subcarrier can be made without causing overlapping effects inter

carrier interference (ICI). OFDM technique can also be used for a multiple access

spread spectrum by offering combined with spectral efficiency, robustness against

interference and flexibility. In the wireless telecommunication technology to get the

value of Quality of Service (QoS) expected the need for a channel coding

techniques to reduce noise from the canal which can cause damage to the data.

This study is aimed to compare the performance of MIMO MC-SS

(multicarrier-Spread Spectrum) uncoded or without channel coding and MIMO

MC-SS Coded or channel coding through channels AWGN (Additive White

Gaussian Noise), Rayleigh Fading, and Frequency selective Fading in terms of

value and graph BER (Bit Error Rate) vs. Eb/No (Energy Bit per Noise). This

research used simulation software MatLab 2015a. The simulation model simulation

of the MIMO system MC-SS uncoded in AWGN channel, Rayleigh Fading, and

Frequency Selective Fading, MIMO MC-SS Reed Solomon Coded in AWGN

channel, Rayleigh Fading, and Frequency Selective Fading and MIMO MC-SS

Convolutional Coded on canal AWGN, Rayleigh Fading, and Frequency Selective

Fading. The entire simulation using Eb/No value of -10 dB to 10 dB and spreading

factor 15.

The results of the simulations showed that the performance of MIMO MC-

SS Convolutional Coded better than the MC-SS uncoded MIMO and MIMO MC-

SS Reed Solomon Coded. In each simulation, the AWGN channel has the lowest

BER compared Rayleigh Fading channels and Frequency Selective Fading and

BER highest in Frequency Selective Fading channel.

Keywords: MIMO, OFDM, MC-SS, Reed Solomon, Convolutional, Eb/No, BER,

spreading factor

x

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL DEPAN .......................................................................... i

HALAMAN SAMPUL DALAM ....................................................................... ii

LEMBAR PENYATAAN ORISINALITAS .....................................................iii

LEMBAR PERSYARATAN GELAR ............................................................... iv

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ v

UCAPAN TERIMA KASIH .............................................................................. vi

ABSTRAK .......................................................................................................viii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ....................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................xiii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN, DAN ISTILAH ...................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

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

1.2 Rumusan Masalah.................................................................................. 4

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 4

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 5

1.5 Batasan Masalah .................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 7

2.1 Tinjauan Mutakhir ................................................................................. 7

2.2 Tinjauan Pustaka.................................................................................... 8

2.2.1 Spread Spectrum ........................................................................ 8

2.2.1.1 Prinsip Dasar Sistem Spread Spectrum ......................... 9

2.2.1.2 Spreading Code ............................................................. 10

2.2.2 Orthogonal Frequency Division Multiplexing .......................... 12

2.2.2.1 Sistem OFDM ................................................................ 13

2.2.2.2 Cyclic Prefix .................................................................. 15

2.2.3 Kode Reed Solomon................................................................... 16

2.2.3.1 Encoding Reed Solomon ................................................ 17

xi

2.2.3.2 Decoding Reed Solomon ................................................ 18

2.2.4 Kode Convolutional ................................................................... 18

2.2.5 Algoritma Viterbi ....................................................................... 21

2.2.6 Multiple Input Multiple Output (MIMO) .................................... 21

2.2.7 Space Time Block Coding (STBC) ............................................ 23

2.2.8 Modulasi QPSK ........................................................................ 26

2.2.9 Additive White Gaussian Noise (AWGN) ................................. 27

2.2.10 Rayleigh Fading ........................................................................ 28

2.2.11 Flat Fading ................................................................................ 28

2.2.12 Kanal Frequency Selective Fading ............................................ 29

2.2.13 Distribusi Rayleigh ..................................................................... 31

2.2.14 Tanggapan Impuls dari Kanal Multipath ................................... 32

2.2.15 Power Delay Profile .................................................................. 32

2.2.16 Parameter Delay Spread ............................................................ 33

2.2.17 Parameter Eb/No ......................................................................... 33

2.2.18 Bit Error Rate (BER) .................................................................. 34

2.2.19 Teknik Pembentukan Pulsa ....................................................... 34

BAB III METODE PENELITIAN...................................................................... 36

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................. 36

3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian ......................................................... 36

3.2.1 Sumber Data Penelitian ............................................................. 36

3.2.2 Jenis Data Penelitian .................................................................. 36

3.3 Instrumen Penelitian .............................................................................. 37

3.4 Prosedur Penelitian ................................................................................ 37

3.4.1 Alur Penelitian Umum ............................................................... 37

3.4.2 Prosedur Pengumpulan Data ..................................................... 40

3.4.3 Parameter Simulasi .................................................................... 40

3.4.4 Pemodelan Sistem MIMO MC-SS Uncoded ............................. 42

3.4.5 Pemodelan Sistem MIMO MC-SS Coded Menggunakan Teknik

Pengkodean Reed Solomon ........................................................ 48

xii

3.4.6 Pemodelan Sistem MIMO MC-SS Coded Menggunakan Teknik

Pengkodean Convolutional ........................................................ 49

3.5 Metode Analisis Data ............................................................................ 50

3.5.1 Alur Analisis Sistem MIMO MC-SS Uncoded pada Kanal Kanal

AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading ..... 51

3.5.2 Alur Analisis Sistem MIMO MC-SS Coded Menggunakan Teknik

Pengkodean Reed Solomon pada Kanal AWGN, Rayleigh Fading

dan Frequency Selective Fading ................................................ 52

3.5.3 Alur Analisis Sistem MIMO MC-SS Coded Menggunakan Teknik

Pengkodean Convolutional pada Kanal AWGN, Rayleigh Fading

dan Frequency Selective Fading ................................................ 53

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 56

4.1 Perbandingan Unjuk Kerja Sistem MIMO MC-SS Uncoded dengan MIMO

MC-SS Coded ........................................................................................ 56

4.1.1 Unjuk Kerja Sistem MIMO MC-SS Uncoded Pada Kanal AWGN,

Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading .................... 56

4.1.2 Unjuk Kerja Sistem MIMO MC-SS Reed Solomon Coded Pada

Kanal AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading

................................................................................................... 58

4.1.3 Unjuk Kerja Sistem MIMO MC-SS Convolutional Coded Pada

Kanal AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading

................................................................................................... 61

4.1.4 Perbandingan Unjuk Kerja Sistem MIMO MC-SS Uncoded dengan

MIMO MC-SS Coded Pada Kanal AWGN, Rayleigh Fading dan

Frequency Selective Fading ...................................................... 63

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 67

5.1 Simpulan ................................................................................................ 67

5.2 Saran ...................................................................................................... 67

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Notasi kanal pada penerima .............................................................. 25

Tabel 2.2 Notasi sinyal pada penerima ............................................................ 25

Tabel 2.3 Tabel Kebenaran QPSK ................................................................... 27

Tabel 2.4 PDP pada kanal Typical Urban ....................................................... 27

Tabel 3.1 Parameter Simulasi Sistem MIMO MC-SS ..................................... 41

Tabel 3.2 Parameter Simulasi Sistem MIMO MC-SS Menggunakan Teknik

Pengkodean Reed Solomon .............................................................. 41

Tabel 3.3 Parameter Simulasi Sistem MIMO MC-SS Menggunakan Teknik

Pengkodean Convolutional ............................................................... 41

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Teknik Direct sequence spread spectrum ................................... 9

Gambar 2.2 Teknik Frequency hopping spread spectrum .............................. 10

Gambar 2.3 Proses perkalian dengan kode PN ............................................... 11

Gambar 2.4 Simple Shift Register Generator.................................................. 11

Gambar 2.5 Rangkaian Shift Register Untuk L = 4 ........................................ 12

Gambar 2.6 Efisiensi bandwidth menggunakan teknik OFDM ...................... 12

Gambar 2.7 Blok Diagram OFDM ................................................................. 13

Gambar 2.8 Cyclic Prefix pada OFDM .......................................................... 16

Gambar 2.9 Skema Komunikasi Data Digital dengan Teknik Pengkodean ... 17

Gambar 2.10 Diagram Trellis .......................................................................... 20

Gambar 2.11 Teknik MIMO ............................................................................. 22

Gambar 2.12 Skema Transmisi STBC Alamouti .............................................. 23

Gambar 2.13 Skema STBC Alamouti dengan dua antena pemancar dan dua antena

penerima ...................................................................................... 24

Gamabr 2.14 Diagram Konstelasi QPSK .......................................................... 26

Gamabr 2.15 Pemodel kanal AWGN ................................................................ 27

Gamabr 2.16 Karakteristik Kanal Flat Fading ................................................. 29

Gamabr 2.17 Karakteristik Kanal Frequency Selective Fading ....................... 30

Gamabr 2.18 Fungsi Kerapatan Probabilitas Rayleigh ..................................... 31

Gamabr 2.19 (a) Tanggapan Frekuensi Raised-Cosine (b) Pembentukkan Pulsa

untuk Tanggapan Frekuensi Raised-Cosine ................................ 35

Gamabr 3.1 Diagram Alir Alur Penelitian Umum ......................................... 38

Gambar 3.2 Blok Pemodelan Simulasi Sistem MIMO MC-SS Pada Kanal

AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading ....... 41

Gambar 3.3 Pemodelan Antena Pengirim dan Penerima MIMOSTBC 2x2... 44

Gambar 3.4 Blok Pemodelan Teknik MIMO MC-SS Dengan Mengkodekan

Kanal Reed Solomon ................................................................... 48

Gambar 3.5 Blok Pemodelan Teknik MIMO MC-SS Dengan Mengkodekan

Kanal Convolutional ................................................................... 49

xv

Gambar 3.6 Diagram Alir Alur Analisis Sistem MIMO MC-SS Uncoded pada

Kanal AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading

..................................................................................................... 51

Gambar 3.7 Diagram Alir Alur Analisis Sistem MIMO MC-SS Coded

Menggunakan Teknik Pengkodean Reed Solomon pada Kanal

AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading ....... 53

Gambar 3.8 Diagram Alir Alur Analisis Sistem MIMO MC-SS Coded

Menggunakan Teknik Pengkodean Convolutional pada Kanal

AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading ....... 54

Gamabr 4.1 Grafik BER vs. Eb/No Sistem MIMO MC-SS Uncoded pada Kanal

Fading ......................................................................................... 57

Gamabr 4.2 Grafik BER vs. Eb/No Sistem MIMO MC-SS Reed Solomon Coded

pada Kanal Fading ...................................................................... 59

Gamabr 4.3 Grafik BER vs. Eb/No Sistem MIMO MC-SS Convolutional Coded

pada Kanal Fading ...................................................................... 61

Gamabr 4.4 Grafik Perbandigan BER vs. Eb/No Sistem MIMO MC-SS Uncoded

dengan MIMO MC-SS Reed Solomon Coded dan Convolutional

Coded pada kanal AWGN ........................................................... 63

Gamabr 4.5 Grafik Perbandigan BER vs. Eb/No Sistem MIMO MC-SS Uncoded

dengan MIMO MC-SS Reed Solomon Coded dan Convolutional

Coded pada kanal Rayleigh Fading ............................................ 64

Gamabr 4.6 Grafik Perbandigan BER vs. Eb/No Sistem MIMO MC-SS Uncoded

dengan MIMO MC-SS Reed Solomon Coded dan Convolutional

Coded pada kanal Frequency Selective Fading .......................... 64

xvi

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN, DAN ISTILAH

σt : RMS Delay Spread

AWGN : Additive White Gaussian Noise

BPSK : Binary Phase Shift Keying

BER : Bit Error Rate

Eb/No : Energy Bit per Noise

CDMA : Code Division Multiple Access

CP : Cyclic Prefix

DS : Direct Sequence

DSSS : Direct Sequence Spread Spectrum

DS-CDMA : Direct Sequence-Code Division Multiple Access

DS-SS : Direct Sequence-Spread Spectrum

FFT : Fast Fourier Transform

FHSS : Frequency Hoping Spread Spectrum

FSK : Frequency Shift Keying

ICI : Inter Carrier Interference

ISI : Inter Symbol Interference

IFFT : Inverse Fast Fourier Transform

LTE : Long Term Evolution

MC : Multi-Carrier

MIMO : Multiple Input Multi Output

MC-SS : Muti-Carrier-Spread Sepctrum

OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing

PSK : Phase Shift Keying

PDP : Power Delay Profile

PN : Pseudonoise

QPSK : Quadrature Phase Shift Keying

RMS : Root Mean Square

STBC : Space Time Block Code

SS : Spread Spectrum

xvii

SF : Spreading Factor

TDMA : Time Division Multiple Access

V-BLAST : Vertical-BLAST

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi informasi dan telekomunikasi kian hari kian

pesat, hal ini disebabkan karena tuntutan jaman yang mengharuskan data diproses

dan ditransfer dengan cepat. Teknologi telekomunikasi wireless merupakan salah

satu teknologi telekomunikasi yang paling sering digunakan untuk memproses data

dan mentransfernya. Teknologi telekomunikasi wireless menuntut agar memiliki

kualitas sinyal yang baik dengan kecepatan yang tinggi serta tahan terhadap

gangguan dan interfrensi. Gangguan yang biasanya terjadi, yang dapat menurunkan

kualitas sinyal, pada penggunaan kanal wireless sebagai medium adalah multipath

fading.

Salah satu teknik yang digunakan untuk mengatasi multipath fading

adalah Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). OFDM merupakan

teknik modulasi multicarrier, dimana antar subcarrier satu dengan yang lain saling

orthogonal. Karena sifat orthogonalitas ini, maka antar subcarrier yang berdekatan

bisa dibuat overlapping tanpa menimbulkan efek intercarrier interference (ICI).

Hal ini akan membuat sistem OFDM mempunyai efisiensi spektrum yang lebih

tinggi jika dibandingkan dengan teknik modulasi multicarrier konvensional, (Valen

Awirya, 2010).

Tidak hanya digunakan untuk Multiplexing, teknik OFDM juga dapat

digunakan untuk akses jamak yang dikombinasikan dengan spread spectrum. Hal

tersebut telah memperlihatkan bahwa MC-SS (Multi Carrier-Spread Spectrum)

menawarkan efisiensi spektral, ketahanan terhadap gangguan dan fleksibilitas. MC-

SS umumnya digunakan untuk skema akses tunggal atau single user. MC-SS yang

dikembangkan untuk skema akses jamak terbagi atas MC-CDMA dan MC-DS-

CDMA, (Fazel, 2008). Kombinasi dari MC-CDMA (Multi Carrier-Code Division

Multiple Access) dikenal juga sebagai OFDM-CDMA (Orthogonal Frequency

Division Multiplexing) direncanakan untuk digunakan sebagai skema akses jamak

2

pada komunikasi wireless generasi ke empat (4G) Long Term Evolution (LTE).

(Fazel, 2008).

Teknik lain yang dapat digunakan untuk mengatasi multipath fading

adalah penggunaan multi-antena. Multi-antena dapat ditempatkan pada sisi

transmitter, sisi receiver atau pada sisi transmitter dan receiver. Penempatan multi-

antena pada sisi transmitter dan receiver disebut Multiple Input Multiple Output

(MIMO). Sistem MIMO meningkatkan efisiensi dalam penggunaan bandwidth dan

meningkatkan performansi sistem komunikasi wireless. (Syahgustina, 2009).

Penggunaan sistem MIMO adalah pada teknologi komunikasi wireless generasi ke

empat (4G) Long Term Evolution (LTE). Terdapat beberapa teknik MIMO yang

banyak digunakan yaitu, teknik Space Time Block Code (STBC), Maximal Ratio

Combining (MRC), Singular Value Decomposition (SVD) dan Vertical-BLAST

(V-BLAST). Dengan menggunakan teknik MIMO STBC memberikan performansi

yang lebih baik dibandingkan dengan teknik MIMO V-BLAST, pengujian itu telah

dilakukan pada penelitian yang dilakukan oleh Bayu Purwanto (2015) mengenai

analisis untuk kerja teknik MIMO STBC dan V-BLAST pada sistem OFDM. Maka

pada Skripsi ini penulis menggunakan teknik MIMO STBC sebagai parameter

dalam unjuk kerja sistem MIMO MC-SS.

Dalam teknologi telekomunikasi wireless, data yang dikirimkan oleh

pengirim tentu akan mendapatkan noise dari kanal yang dapat menyebabkan

kerusakan pada data. Kesalahan pada saat pentransmisian data merupakan hal yang

sering terjadi, oleh karena itu perlu adanya sebuah teknik pengkodean kanal untuk

mendapat nilai Quality of Service (QoS) yang diharapkan. (Utomo, 2015). Terdapat

dua tipe dasar dari pengkodean kanal, yaitu Block code dan Convolutional code.

Block code terdiri dari Hammning code, BCH code, Reed Solomon code, Hadamard

code, Golay code dan Cyclic code (Syahgustina, 2009). Pada skripsi ini hanya

membahas tentang Reed Solomon code dan Convolutional code. Dua teknik

pengkodean kanal tersebut berbeda namun memiliki fungsi yang sama dalam

memperbaiki kesalahan dari data yang ditransmisikan serta mengurangi tingkat

kesalahan bit.

3

Kombinasi MIMO dengan MC-SS menggunakan pengkodean kanal Reed

Solomon dan Convolutional code dengan menggabungkan keunggulan masing-

masing sistem, diharapkan kombinasi ini dapat menghasilkan sistem yang lebih

baik. Penelitian yang telah dilakukan dan berkaitan dengan pengkodean Reed

Solomon, Convolutional, sistem MIMO dan MC-SS diantaranya:

1. Penelitian yang berjudul “Performance Analysis of Spread Spectrum

Techniques” merupakan penelitian yang membahas tentang analisis

performansi dari teknik spread spectrum ditinjau dari teknik spreading

Teknik spread spectrum yang digunakan adalah Direct Sequence Spread

Spectrum dan Frequency Hopping Spread Spectrum. (Astha Singh,

Faculty Electronics Engg. Dept. Dr. Ambedkar Institute Of Technology

For Handicapped Kanpus (UP), India, 2013)

2. Penelitian yang berjudul “Analisis Unjuk Kerja Teknik MIMO STBC

Pada Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing” adalah

penelitian yang membahas tentang pemodelan sistem OFDM yang

dikombinasikan dengan MIMO STBC 2x2. (T.B. Purwanto, N.M.A.E.D.

Wirastuti, I.G.A.K.D.D. Hartawan, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas

Teknik, Universitas Udayana, 2015).

3. “Analisis Unjuk Kerja Coded-OFDM Melalui Kanal AWGN dan

Rayleigh Fading” merupakan penelitian yang membahas tentang

pemodelan sistem OFDM dengan menggunakan teknik pengkodean Reed

Solomon dan Convolutional code melalui kanal AWGN dan kanal

Rayleigh Fading. (Fajar Lanang Harto Utomo, Teknik Elektro Universitas

Udayana, 2015).

Dalam penelitian skripsi ini, penulis mengembangkan penelitian-

penelitian sebelumnya dengan mengangkat kombinasi sistem MIMO MC-SS

uncoded dan menganalisis unjuk kerjanya. Hasilnya akan dibandingkan dengan

kombinasi sistem MIMO MC-SS coded menggunakan teknik pengkodean Reed

Solomon dan Convolutional yang menggunakan modulasi (QPSK) Quadrature

Phase Shift Keying malalui kanal AWGN, Rayleigh Fading, dan Frequency

Selective Fading. Sehingga dalam penelitian skripsi ini akan diangkat mengenai

4

“Analisis Unjuk Kerja Reed Solomon dan Convolutional Coding pada Kombinasi

Sistem Multiple Input Multiple Output Multi Carrier-Spread Spectrum”.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari Skripsi yang berjudul “Analisis Unjuk Kerja Reed

Solomon dan Convolutional Coding pada Kombinasi Sistem Multiple Input

Multiple Output Multi Carrier-Spread Spectrum” ini adalah:

1. Bagaimana unjuk kerja sistem MIMO MC-SS Uncoded pada kanal

AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading?

2. Bagaimana unjuk kerja sistem MIMO MC-SS Coded menggunakan

teknik pengkodean Reed Solomon code melalui kanal AWGN, Rayleigh

Fading dan Frequency Selective Fading?

3. Bagaimana unjuk kerja sistem MIMO MC-SS Coded menggunakan

teknik pengkodean Convolutional code melalui kanal AWGN, Rayleigh

Fading dan Frequency Selective Fading?

4. Bagaimana perbandingan unjuk kerja sistem MIMO MC-SS Uncoded

dengan MIMO MC-SS Coded menggunakan teknik pengkodean Reed

Solomon maupun Convolutional code melalui kanal AWGN, Rayleigh

Fading dan Frequency Selective Fading?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari Skripsi yang berjudul “Analisis Unjuk Kerja Reed Solomon

dan Convolutional Coding pada Kombinasi Sistem Multiple Input Multiple Output

Multi Carrier-Spread Spectrum” ini adalah:

1. Untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem MIMO MC-SS Uncoded pada

kanal AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading

2. Untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem MIMO MC-SS Coded

menggunakan teknik pengkodean Reed Solomon code melaui kanal

AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading

5

3. Untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem MIMO MC-SS coded

menggunakan teknik pengkodean Convolutional code melaui kanal

AWGN, Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading

4. Untuk mengetahui perbedaan dari unjuk kerja sistem MIMO MC-SS

Uncoded dengan MIMO MC-SS Coded menggunakan teknik pengkodean

Reed Solomon maupun Convolutional code melaui kanal AWGN,

Rayleigh Fading dan Frequency Selective Fading.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari Skripsi yang berhudul “Analisis Unjuk Kerja Reed Solomon

dan Convolutional Coding pada Kombinasi Sistem Multiple Input Multiple Output

Multi Carrier-Spread Spectrum” ini adalah untuk mengetahui dan menganalisis

unjuk kerja dari sistem MIMO MC-SS Coded menggunakan teknik pengkodean

Reed Solomon dan Convolutional code dalam pengiriman sinyal informasi dengan

parameter yang digunakan adalah hubungan antara BER dengan Eb/No.

Selanjutnya dengan membandingkan unjuk kerja antara sistem MIMO MC-SS

Uncoded dengan MIMO MC-SS Coded dapat mengetahui sistem yang memiliki

unjuk kerja terbaik serta dapat mengetahui pengaruh dari teknik pengkodean Reed

Solomon dan Convolutional code pada sistem MIMO MC-SS.

1.5 Batasan Masalah

Adanya batasan masalah memberikan batasan untuk tidak keluar dari

topik permasalahan. Batasan masalah yang diangkat pada Skripsi yang berjudul

“Analisis Unjuk Kerja Reed Solomon dan Convolutional Coding pada Kombinasi

Sistem Multiple Input Multiple Output Multi Carrier-Spread Spectrum” ini adalah:

1. Kanal yang digunakan adalah kanal AWGN, Rayleigh Fading dan

Frequency Selective Fading.

2. Teknik modulasi digital yang digunakan adalah QPSK.

3. Menggunakan sistem DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

4. Sinyal masukan (input) adalah data biner secara acak (random).

5. Bit masukan (input) sebanyak 65.000 bit.

6

6. Simulasi ini diasumsikan sebagai single user.

7. Simulasi pada OFDM menggunakan ukuran FFT 64, jumlah subcarrier

52, jumlah bit per symbol OFDM 50, berisi cyclic prefix, dan zero

padding.

8. MIMO yang digunakan adalah MIMO STBC Alamouti skema 2x2

9. Parameter pengkodean kanal yang digunakan yaitu Reed Solomon code

dan Convolutional code.

10. Simulasi yang dilakukan menggunakan perangkat lunak MatLab R2015a.

11. Jenis spreading code yang diguakan adalah PN Code.