majalah ilmiah teknologi elektro - simdos.unud.ac.id · anak agung gede bagus ariana, i ketut gede...

MAJALAH ILMIAH

TEKNOLOGI ELEKTRO

Metode Contrast Stretching untuk Perbaikan Kualitas Citra pada Proses Segmentasi Video I Made Dwi Putra Asana, I Made Oka Widyantara, NMAED Wirastuti, Ida Bagus Putu Adnyana

Optimasi Pemasangan dan Kapasitas Kapasitor Shunt Pada Jaringan Distribusi Penjulang Menjangan Chandra Wimar Tono Manurung, I Wayan Sukerayasa, Rukmi Sari Hartati

Studi Analisis Kapasitas Pengaman Kopel dalam Mensuplai Daya di Bandara Internasional Ngurah Rai Saat Hilangnya Suplai Daya Dari Penyulang Gayatri atau Penyulang Bandara

I.G.A.Yoga Armika , I.G. Dyana Arjana , I.W. Rinas

Studi Analisa Koordinasi Relai GFR Incoming Busbar 20 kV dan GFR Saluran Dalam Mengamankan Gangguan Satu Phasa Ketanah di Transformator 3 Gardu Induk Kapal

I Gede Krisnayoga Kusuma, I Gede Dyana Arjana, I Wayan Arta Wijaya

Evaluasi Layanan Broadband Campus Dengan Menggunakan Framework COBIT 4.1 Fajar Tri Prabowo, NMAE Dewi Wirastuti, I Nyoman Satya Kumara

Studi Pengelolaan Energi Listrik Di Perusahaan Pengolahan Daging PT. SOEJASCH BALI H N Pratama, R S Hartati, I N S Kumara

Studi Analisis Koordinasi Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) pada Recloser di Saluran Penyulang Penebel

I D.G.Agung Budhi Udiana, I G.Dyana Arjana, Tjok. Gede Indra Partha

Merancang dan Mengimplementasi Modul Praktikum Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di Jurusan Teknik Elektro dan Komputer Universitas Udayana

Achmad Bahri, Lie Jasa, Yanu Prapto Sudarmojo

Rancang Bangun Pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Menggunakan Kincir Overshot Wheel I Wayan Budiarsana Saputra, Antonius Ibi Weking, Lie Jasa

Perbandingan Metode SOM/Kohonen dengan ART 2 pada Data Mining Perusahaan Retail Anak Agung Gede Bagus Ariana, I Ketut Gede Darma Putra, Linawati

Perancangan Jaringan Fiber To The Home (FTTH) Menggunakan Teknologi Gigabyte Passive Optical Network (GPON) pada Mall Park23 Tuban

I Putu Gede Yudha Pratama, G.Sukadarmika, P.K.Sudiarta

Analisis Unjuk Kerja Convolutional Code pada Sistem MIMO MC-DSSS Melalui Kanal Rayleigh Fading Kadek Agus Mahabojana Dwi Prayoga, N.M. Ary Esta Dewi W, I.G.A.K Diafari Djuni

Implementasi Pengendali Logika Fuzzy pada Navigasi Robot Penjejak Dinding Gunawan Dewantoro, Deddy Susilo, Prabata Pideksa Adi

Audit Infrastruktur Aplikasi Pelayanan Publik Pemerintah Kota Denpasar Tjokorda Istri Ratih Kumbara Dewi, Linawati, I Made Oka Widyantara

Estimator Parameter Tegangan Jaringan Tiga Fasa Berbasis D-SOGI PLL Iwan Setiawan, Mochammad Facta, Ardyono Priyadi, Mauridhi Hery Purnomo

Analisis Pemasangan Filter Pasif untuk Menanggulangi Distorsi Harmonisa Terhadap Beban non Linier di PT.Wisesa Group

I Wayan Wahyu Adi Merta, I Gusti Ngurah Janardana, I Wayan Arta Wijaya

Analisis Penataan Sel Untuk Layanan Sistem WCDMA di Area Jalan Tengah I Kerobokan Ketut Alit Sukertha Winaya, Gede Sukadarmika, Linawati

Studi Analisis Pengaruh Model Sudu Turbin Terhadap Putaran Pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Donny Christiawan, Lie Jasa, Yanu Prapto Sudarmojo

Studi Pengaruh Pemasangan NGR 40 Ohm pada Uprating Transformator 2 GI Gianyar Terhadap Gangguan Hubung Singkat 1 Phasa Tanah

I.K.A.S.Darma,I.G.D.Arjana,A.A.G.M.Pemayun

Pemansangan DGR (Directional Ground Relay) untuk Mengatasi Gangguan Sympathetic Trip pada GIS Bandara Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II

I Nyoman Upanayana, I Gede Dyana Arjana, I Wayan Arta Wijaya

Vol. 16 No. 2 Mei - Agustus 2017 P-ISSN: 1693-2951. e-ISSN: 2503-2372

Diterbitkan oleh : PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK ELEKTRO Universitas Udayana Bali

SUSUNAN DEWAN REDAKSI MAJALAH ILMIAH TEKNOLOGI ELEKTRO

Penanggung Jawab

Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT. PhD.

Advisory Board Ir. Linawati, M.Eng, M.Eng.Sc, Ph.D.

Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti,ST, MSc, PhD.

Editor-in-Chief Dr. Ir. Lie Jasa, MT.

Managing Editor

Dr. Ir. I Made Oka Widyantara, MT.

Editorial Board Prof. Ir. I A Dwi Giriantari, M.Eng,Sc, PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Prof. Dr. Ir. Rukmi Sari Hartati, MT, Teknik Elektro, UNUD, Bali. | Prof. Dr. Ir. Ontoseno Penangsang, Teknik Elektro ITS, Surabaya. | Prof. Dr. I Ketut Darma Putra, SKom, MT, Teknologi Informasi UNUD, Bali. | Wayan Gede Ariastina,ST, M.EngSc, PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Ir. Linawati, M.Eng, M.Eng.Sc, Ph.D. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Made Ginarsa,ST, MT, Teknik Elektro UNRAM, Mataram. | Dr. Nyoman Putra Sastra,ST, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Drs. I Nyoman Sukajaya, MT. Matematik, GANESHA, Singaraja, Bali. | Dr. Kalvein Rantelobo, ST, MT, Teknik Elektro, UNDANA, Kupang. | Ratna Ika Putri,ST, MT, Teknik Elektro, Politekni Negeri Malang, Malang. | Cahyo Darujati, S.Kom, MKom, Sistem Komputer NAROTAMA, Surabaya. | Dr. Ir. Ingrid Nurtanio, MT, Teknik Elektro, UNHAS, Makasar. | Dr. Iwan Setiawan, ST. MT, Teknik Elektro, UNDIP, Semarang. | Dr. Ing. Setyawan Purnomo Sakti, M.Eng. Teknik Fisika, UNIBRAW, Malang. | Dr. Ir. Dian Retno Sawitri, MT. Teknik Elektro, UDINUS, Semarang. | Dr. Ir. Ruri Suko Basuki, M.Kom. Sistem Komputer, UDINUS, Semarang. | Dr. M Arif Soeleman, M.Kom. Teknik Informatika, UDINUS, Semarang. | Dr. Purwoharjono, ST.,MT. Teknik Elektro UNTAN, Pontianak | Dr. Lilik Anifah, ST., MT. Teknik Elektro UNESA, Surabaya, | Dr. Radi, STP., M.Eng, Teknik Pertanian dan Biosistem, UGM. Yogyakarta.

Reviewer Prof. Dr. Ir. Ontoseno Penangsang, Teknik Elektro ITS, Surabaya. | Prof. Dr. Ir. Rukmi Sari Hartati, MT, Teknik Elektro, UNUD, Bali. | Prof. Dr. Ir. Achmad Jazidie, Teknik Elektro ITS, Surabaya. |Prof. Ir. Ida Ayu Dwi Giriantari,M.Eng,Sc. PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Prof. Dr. I Ketut Darma Putra, SKom, MT, Teknologi Informasi UNUD, Bali. |Wayan Gede Ariastina,ST, M.EngSc, PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. |Dr. Ir. Lie Jasa, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Ir. I Wayan Sukerayasa, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. |I Nyoman Satya Kumara, ST. MSc,PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Nyoman Pramaita, ST, MT, PhD, Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Ir. IB Alit Swamardika,M.Erg, Teknik Elektro UNUD, Bali. | Ir. Linawati, M.Eng,

M.Eng.Sc, Ph.D. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Ir. Made Sudarma, MASc. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Gede Sukadarmika, ST. MSc. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Made Ginarsa,ST, MT, Teknik Elektro UNRAM, Mataram. | IGA Putu Raka Agung, ST, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Nyoman Putra Sastra,ST, MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | I Nyoman Satya Kumara, ST. MSc,PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti,ST, MSc, PhD. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Dr. Drs. I Nyoman Sukajaya, MT. Matematik, GANESHA, Singaraja, Bali. | Dr. Kalvein Rantelobo, ST, MT, Teknik Elektro, UNDANA, Kupang. | Ratna Ika Putri,ST, MT, Teknik Elektro, Politekni Negeri Malang, Malang. | Dr. Dewa Made Wiharta,ST,MT. Teknik Elektro UNUD, Bali. | Cahyo Darujati, S.Kom, MKom, Sistem Komputer NAROTAMA, Surabaya. | Dr. Ir. Ingrid Nurtanio, MT, Teknik Elektro, UNHAS, Makasar. | Dr. Iwan Setiawan, ST. MT, Teknik Elektro, UNDIP, Semarang. | Dr. Ing. Setyawan Purnomo Sakti, M.Eng. Teknik Fisika, UNIBRAW, Malang. | Dr. Ir. Dian Retno Sawitri, MT. Teknik Elektro, UDINUS, Semarang. | Dr. Ir. Ruri Suko Basuki, M.Kom. Sistem Komputer, UDINUS, Semarang. | Dr. M Arif Soeleman, M.Kom. Teknik Informatika, UDINUS, Semarang. | Dr. Purwoharjono, ST.,MT. Teknik Elektro UNTAN, Pontianak | Dr. Ramadoni Syahputra, ST., MT. Teknik Elektro UMY, Yogyakarta, | Dr. Lilik Anifah, ST., MT. Teknik Elektro UNESA, Surabaya, | Dr. Radi, STP., M.Eng, Teknik Pertanian dan Biosistem, UGM. Yogyakarta. | Komang Oka Saputra, ST., MT.,Ph.D Teknik Elektro UNUD, Bali. |

Alamat Redaksi

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK ELEKTRO

Universitas Udayana Bali email :

[email protected] | [email protected] |[email protected] Telp./Fax : 0361 239599

Di Index oleh :

Google Scholar | IPI | DOAJ | EBSCO | One Search | Base | OAJI | ARI | SHERPA/RoMEO |JournalTOCs

Anggota dari :

turnitin

MAJALAH ILMIAH

TEKNOLOGI ELEKTRO Vol. 16 No. 2 Mei – Agustus 2017 P-ISSN : 1693-2951, e-ISSN : 2503-2372 Metode Contrast Stretching untuk Perbaikan Kualitas Citra pada Proses Segmentasi Video I Made Dwi Putra Asana, I Made Oka Widyantara, NMAED Wirastuti, Ida Bagus Putu Adnyana………. 1-6 Optimasi Pemasangan dan Kapasitas Kapasitor Shunt Pada Jaringan Distribusi Penjulang Menjangan Chandra Wimar Tono Manurung, I Wayan Sukerayasa, Rukmi Sari Hartati……………………………..... 7-12 Studi Analisis Kapasitas Pengaman Kopel dalam Mensuplai Daya di Bandara Internasional Ngurah Rai Saat Hilangnya Suplai Daya Dari Penyulang Gayatri atau Penyulang Bandara I.G.A.Yoga Armika , I.G. Dyana Arjana , I.W. Rinas………………………………………………….. 13-19 Studi Analisa Koordinasi Relai GFR Incoming Busbar 20 kV dan GFR Saluran Dalam Mengamankan Gangguan Satu Phasa Ketanah di Transformator 3 Gardu Induk Kapal I Gede Krisnayoga Kusuma, I Gede Dyana Arjana, I Wayan Arta Wijaya……………………………. 20-24 Evaluasi Layanan Broadband Campus Dengan Menggunakan Framework COBIT 4.1 Fajar Tri Prabowo, NMAE Dewi Wirastuti, I Nyoman Satya Kumara………………….…………….. 25-30 Studi Pengelolaan Energi Listrik Di Perusahaan Pengolahan Daging PT. SOEJASCH BALI H N Pratama, R S Hartati, I N S Kumara……………………………………………..……………….. 31-36 Studi Analisis Koordinasi Over Current Relay (OCR) dan Ground Fault Relay (GFR) pada Recloser di Saluran Penyulang Penebel I D.G.Agung Budhi Udiana, I G.Dyana Arjana, Tjok. Gede Indra Partha……………………………………………………………………………….. 37-42 Merancang dan Mengimplementasi Modul Praktikum Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro di Jurusan Teknik Elektro dan Komputer Universitas Udayana Achmad Bahri, Lie Jasa, Yanu Prapto Sudarmojo…………………………………………………….. 43-47 Rancang Bangun Pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Menggunakan Kincir Overshot Wheel I Wayan Budiarsana Saputra, Antonius Ibi Weking, Lie Jasa……………… 48-54 Perbandingan Metode SOM/Kohonen dengan ART 2 pada Data Mining Perusahaan Retail Anak Agung Gede Bagus Ariana, I Ketut Gede Darma Putra, Linawati……………………………… 55-59

Perancangan Jaringan Fiber To The Home (FTTH) Menggunakan Teknologi Gigabyte Passive Optical Network (GPON) pada Mall Park23 Tuban I Putu Gede Yudha Pratama, G.Sukadarmika, P.K.Sudiarta……………………………….………………………………………………….……… 60-65 Analisis Unjuk Kerja Convolutional Code pada Sistem MIMO MC-DSSS Melalui Kanal Rayleigh Fading Kadek Agus Mahabojana Dwi Prayoga, N.M. Ary Esta Dewi W, I.G.A.K Diafari Djuni……………………………………………………………………………………..…... 66-71 Implementasi Pengendali Logika Fuzzy pada Navigasi Robot Penjejak Dinding Gunawan Dewantoro, Deddy Susilo, Prabata Pideksa Adi…………………………..………………. 72-77 Audit Infrastruktur Aplikasi Pelayanan Publik Pemerintah Kota Denpasar Tjokorda Istri Ratih Kumbara Dewi, Linawati, I Made Oka Widyantara………………………..…….. 78-83 Estimator Parameter Tegangan Jaringan Tiga Fasa Berbasis D-SOGI PLL Iwan Setiawan, Mochammad Facta, Ardyono Priyadi, Mauridhi Hery Purnomo…………………….. 84-87 Analisis Pemasangan Filter Pasif untuk Menanggulangi Distorsi Harmonisa Terhadap Beban non Linier di PT.Wisesa Group I Wayan Wahyu Adi Merta, I Gusti Ngurah Janardana, I Wayan Arta Wijaya……………………………………………………………………………….…. 88-94 Analisis Penataan Sel Untuk Layanan Sistem WCDMA di Area Jalan Tengah I Kerobokan Ketut Alit Sukertha Winaya, Gede Sukadarmika, Linawati………………………………………..… 95-103 Studi Analisis Pengaruh Model Sudu Turbin Terhadap Putaran Pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) Donny Christiawan, Lie Jasa, Yanu Prapto Sudarmojo…………... 104-111 Studi Pengaruh Pemasangan NGR 40 Ohm pada Uprating Transformator 2 GI Gianyar Terhadap Gangguan Hubung Singkat 1 Phasa Tanah I.K.A.S.Darma,I.G.D.Arjana,A.A.G.M.Pemayun…..…. 112-117 Pemansangan DGR (Directional Ground Relay) untuk Mengatasi Gangguan Sympathetic Trip pada GIS Bandara Penyulang Ngurah Rai I dan Ngurah Rai II I Nyoman Upanayana, I Gede Dyana Arjana, I Wayan Arta Wijaya…………………………………………….…………. 118-124

66 Teknologi Elektro, Vol. 16, No. 02, Mei - Agustus 2017

ISSN 1693 – 2951 Kadek Agus Mahabojana Dwi Prayoga: Analisis Unjuk Kerja Convolutional …

Analisis Unjuk Kerja Convolutional Code pada Sistem MIMO MC-DSSS Melalui Kanal Rayleigh Fading

Kadek Agus Mahabojana Dwi Prayoga1, N.M. Ary Esta Dewi W2, I.G.A.K Diafari Djuni3

Abstract— The combination of MIMO (multiple input

multiple output), OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), and spread spectrum and their channel coding technique is expected to reduce the effects of fading and the error that occurred. This study is aimed to compare the performance of MIMO MC-DSSS (multi carrier-direct sequence spread spectrum) uncoded or without channel coding and MIMO MC-DSSS Convolutional Code or convolutional channel coding through channels Rayleigh Fading in terms of value and graph BER (bit error rate) vs. Eb/No (energy per bit to noise power spectral density ratio). This study used simulation using Matlab R2015a. The results of the simulation obtained MIMO system performance MC-DSSS with Convolutional Code had better results than MIMO MC-DSSS Uncode. In the transmission channel Rayleigh Fading to peak at 10-3 BER value in MIMO MC-DSSS system with Convolutional Code required Eb / No of -7 dB. While the MC-DSSS MIMO systems required Eb / No -3 dB.

Intisari— Kombinasi antara sistem MIMO (multiple input multiple output), OFDM (orthogonal frequency division multiplexing), dan spread spectrum serta adanya teknik pengkodean kanal mampu mengurangi efek fading dan error yang terjadi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan performansi dari sistem MIMO MC-DSSS (multi carrier-direct sequence spread spectrum) Uncoded atau tanpa pengkodean kanal dan MIMO MC-DSSS Convolutional Code atau dengan pengkodean kanal Convolutional yang melalui kanal Rayleigh Fading, ditinjau dari nilai dan grafik BER (bit error rate) berbanding Eb/No (energy per bit to noise power spectral density ratio). Penelitian ini menggunakan metode simulasi dengan menggunakan program Matlab R2015a. Hasil dari simulasi didapat unjuk kerja sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code memiliki hasil yang lebih baik dari MIMO MC-DSSS. Pada kanal transmisi Rayleigh Fading untuk mencapi nilai BER sebesar 10-3 pada sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code dibutuhkan Eb/No sebesar -7 dB. Sedangkan pada sistem MIMO MC-DSSS dibutuhkan Eb/No sebesar -3 dB. Kata Kunci— MIMO, OFDM, Spread Spectrum, MC-DSSS, Convolutional Code, Rayleigh Fading.

I. PENDAHULUAN

Kombinasi teknologi MIMO dan MC-DSSS merupakan salah satu teknologi yang digunakan dalam mewujudkan layanan komunikasi yang cepat dan baik pada komunikasi wireless Multi carrier direct sequence spread spectrum menawarkan efisiensi spectral, ketahanan terhadapat gangguan dan fleksibelitas [1]. MC-DSSS dikenal juga sebagai OFDM-DSSS (orthogonal frequency division multiplexing – direct sequence spread spectrum).

OFDM merupakan teknik modulasi multicarrier, dimana antar subcarrier satu dengan yang lain saling orthogonal. Karena sifat orthogonal ini, maka antar subcarrier dibuat overlapping tanpa menimbulkan efek ICI (inter carrier interference). Dengan multiplexing subcarrier yang dilakukan secara overlap tersebut tentu saja dapat menghemat bandwidth. Proses yang dilakukan sama dengan teknik modulasi multicarrier, yang membedakan hanya pada penggunaan subcarrier yang saling orthogonal pada masing-masing subkanal [2].

Masalah gangguan pada kanal atau multipath fading pada jaringan wireless dapat diatasi dengan sistem MIMO (Multiple Input Multiple Output). Hal tersebut bertujuan untuk menjadikan sinyal pantulan sebagai penguat sinyal utama sehingga saling mendukung atau tidak saling menggagalkan [3]. Prinsip kerja MIMO adalah memperbanyak sinyal informasi yang dipancarkan untuk meningkatkan kemampuan komunikasi dan mengurangi error yang dapat terjadi akibat kanal transmisi.

Untuk mengurangi noise dalam teknologi telekomunikasi wireless, perlu adanya sebuah teknik pengkodean kanal untuk mendapat nilai Quality of Service (QoS) yang diharapkan [4]. Kombinasi MIMO dengan MC-DSSS menggunakan pengkodean kanal Convolutional diharapkan dapat menghasilkan sistem yang lebih baik dengan menggabungkan keunggulan masing-masing sistem.

Jadi pada penelitian ini, akan melakukan simulasi unjuk kerja dari sistem MIMO MC-DSSS Uncode dan MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code pada kanal AWGN dan Rayleigh Fading. Kemudian membandingkan unjuk kerja dari masing-masing sistem untuk mengetahui sistem mana yang memiliki unjuk kerja yang paling baik.

II. MIMO MC-DSSS CONVOLUTIONAL CODE DAN RAYLEIGH FADING

A. Direct Sequence Spread Spectrum Direct sequence merupakan teknik spread spectrum yang

mempunyai data rate yang tinggi. Direct sequence menggunakan kode unik untuk menebarkan sinyal baseband yang akan dimodulasi digital bersama sinyal informasi. Prinsip Kerja DSSS adalah menebarkan sinyal informasi

1Mahasiswa, Jurusan Teknik Elektro dan Komputer Fakultas Teknik Universitas Udayana, Jln. Kampus Bukit Jimbaran 80361 INDONESIA (tlp: 0361-703315; fax: 0361-4321; e-mail: [email protected])

2, 3 Dosen, Jurusan Teknik Elektro dan Komputer Fakultas Teknik Universitas Udayana, Jln. Jalan Kampus Bukit Jimbaran 80361 INDONESIA (telp: 0361-703315; fax: 0361-4321; e-mail: [email protected])

Teknologi Elektro, Vol. 16, No. 02, Mei - Agustus 2017 67

Kadek Agus Mahabojana Dwi Prayoga: Analisis Unjuk Kerja Convolutional … p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372

sinyal informasi dengan sinyal acak yang dihasilkan oleh pseudo random. Sehingga akan menghasilkan sinyal baru dengan lebar periode sinyal yang sama dengan pseudo noise. Kemudian sinyal tersebut dimodulasi terlebih dahulu sebelum dipancarkan melalui antena [5].

Gambar 1 : Blok teknik Direct sequence spread spectrum

B. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) OFDM merupakan teknik transmisi yang menggunakan

beberapa buah frekuensi yang saling orthogonal atau tegak lurus. Pada teknik transmisi OFDM data dialirkan ke beberapa subcarrier yang saling orthogonal atau saling overlapping tanpa menimbulkan ICI (inter carrier interference) [6].

Gambar 2 : Efisiensi bandwidth menggunakan teknik OFDM

Pada Gambar 2 menunjukkan teknik OFDM yang mampu

memberikan efisiensi dalam penggunaan bandwidth hingga mencapai 50% karena teknik OFDM memperbolehkan adanya overlapping tanpa adanya interferensi.

C. MIMO (Multiple Input Multiple Output) MIMO merupakan suatu teknik pada sistem komunikasi

wireless yang menggunakan lebih dari satu antena di sisi pengirim M dan lebih dari satu antena di sisi penerima N, dengan M ≥ N. Setiap antena akan mengirimkan informasi yang berbeda secara independen dan simultan dalam band frekuensi yang sama. Sistem MIMO diharapkan dapat mengurangi fading dan interferensi dari user lain, meningkatkan reliability, meningkatkan throughput tanpa perlu meningkatkan bandwidth, mengurangi daya transmit [7]. Teknik MIMO dapat dilihat pada Gambar3.

D. Convolutional Code Convolutional Code adalah jenis kode yang memiliki

perbedaaan mendasar dari block code dimana urutan bit informasi tidak dikelompokkan dalam blok-blok yang berbeda sebelum dikodekan. Proses yang terjadi adalah bit informasi sebagai masukan secara kontinyu di mapping kedalam urutan bit output encoder [8].

Gambar 3 : Teknik MIMO

Gambar 4 : Convolutional Encoder sederhana

Pada Gambar 4 dapat dilihat encoder tersebut terdirir dari

K-1 buah shift register dan n buah adder modulo-2. Parameter K dikenal dengan constraint length. Banyaknya bit yang dimasukkan ke dalam shift register encoder dinotasikan dengan k. Laju kode biasanya dinyatakan dengan k/n. Contoh gambar 2 menunjukkan encoder dengan laju 1/2, yaitu setiap 1 bit yang masuk, dihasilkan 2 bit keluaran (disebut dengan codeword). Generator polynomial didefinisikan sebagai respons impuls terhadap memori register encoder, atau dengan kata lain menggambarkan bagian memori register yang dikoneksikan ke setiap adder.

E. AWGN (Additive White Gaussian Noise) AWGN merupakan noise yang berada dan terjadi pada

kanal rentang spektrum frekuensi dan merupakan noise thermal yang sifatnya menjumlah [8]. Noise ini terdiri dari seluruh frekuensi dalam spektralnya sebagai cahaya putih yang memiliki rapat spectral daya yang konstan.

F. Flat Fading Flat Fading dapat terjadi apabila kanal mempunyai

penguatan yang konstan dan tanggapan fase linier dengan bandwidth yang lebih lebar dibandingkan dengan bandwidth sinyal yang ditransmisikan. Pada kondisi ini, level sinyal yang diterima berubah terhadap waktu yang disebabkan oleh multipath [7]. Karakteristik kanal flat fading dapat dilihat pada Gambar 5.



Gambar 5 : Karakteristik Kanal Flat Fading [4]

Pada umumnya distribusi amplitudo pada flat fading

mengikuti distribusi Rayleigh. Model kanal flat fading Rayleigh mengasumsikan bahwa amplitudo dari kanal bervariasi terhadap waktu sesuai dengan distribusi Rayleigh. Kanal flat fading mempunyai kriteria seperti persamaan 1 berikut [7].

TS > στ (1) Dengan, TS adalah periode simbol, dan σr adalah rms

delay spread.

G. Distrubusi Rayleigh Distribusi Rayleigh biasa digunakan untuk menjelaskan

perubahan waktu dari selubung sinyal flat fading yang diterima, atau selubung dari satu komponen multipath telah diasumsikan sebelumnya menjadi distribusi Rayleigh.

푝(푟) = exp (0 ≤ 푟 ≤ ∞)0 (푟 < 0)

(2)

Distribusi Rayleigh digunakan untuk mendeskripsikan

keadaan pada suatu kanal. Distribusi Rayleigh memiliki fungsi kerapatan probabilitas atau probability density function (pdf) pada persamaan 2.

III. METODE PENELITIAN Penelitian ini menggunakan metode simulasi dimana

bertuuan untuk mengetahui unjuk kerja dari Convolutional code pada sistem MIMO MC-DSSS melalui kanal Rayleigh Fading. Simulasi yang akan dilakukan pertama yaitu dengan menjalankan sistem MIMO MC-DSSS tanpa menggunakan pengkodean kanal, kemudian menjalankan simulasi sistem MIMO MC-DSSS yang menggunakan pengkodean kanal Convolutional. Selanjutnya membandingkan unjuk kerja dari kedua sistem tersebut.

A. Alur Penelitian Tahapan penelitian yang dilakukan dimulai dengan

melakukan pomodelan sistem dalam software Matlab R2015a. Hasil dari simulasi yang dilakukan pada software Matlab R2015a berupa grafik dan nilai BER berbanding Eb/No yang kemudian akan analisis. Alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6 : Alur Penelitian B. Parameter Simulasi

Adapun parameter simulasi yang digunakan dalm pemodelan sistem MIMO MC-DSSS Uncode dan sistem MIMO MC-DSSS Code menggunakan teknik pengkodean Convolutional code dapat dilihat pada Tabel 1.

TABEL I

PARAMETER SIMULASI Parameter Nilai yang digunakan

Panjang simbol OFDM 64 Jumlah subcarrier 52 Jumlah simbol FFT 64

Tipe modulasi QPSK Zero Padding 14

Guard interval type Cyclic prefix Panjang cyclic prefix 16

Jumlah bit per OFDM simbol 50

Jenis spreading code PN Code Spreading factor 15

User type Single user MIMO type STBC 2x2 Nilai Eb/No -10 : 1 : 10

Jumlah bit yang input 65000 bit (random) Laju kode (R) ½ bit per simbol

Constraint Length (K) 3 bit Tipe Dekoder Viterbi

C. Pemodelan Sistem MIMO MC-DSSS Uncode Pada penelitian ini, pemodelan sistem MC-DSSS

dikombinasikan dengan teknik MIMO STBC 2x2 pada kanal Rayleigh Fading dapat dilihat pada Gambar 7.



Data Generator Modulation Spreading Zero pedding IFFT Parallel to

Serial MIMO STBC

Encoder

Data yang diterima Demodulation Despreading Remove Zero

pedding FFT Serial to Parallel

MIMO STBC Decoder

BERKanal AWGN dan Rayleigh

Fading

Parallel to Serial

Serial to Paralel Cyclic Prefix

Remove Cyclic Prefix

Gambar 7 : Blok Pemodelan Sistem MIMO MC-DSSS Uncode

1. Pembangkitan Data Generator Pembangkitan data masukan dilakukan secara acak

(random). Data yang dibangkitkan berjumlah 65.000 bit dalam bentuk biner “1” dan “0” untuk mendekati keadaan transmisi data pada kondisi sesungguhnya.

2. Pemancar MIMO dan MC-DSSS Uncode Pada pemancar MC-DSSS terdapat beberapa blok

tahapan dimulai dari blok dimodulasi dimana teknik modulasi yang digunakan yaitu QPSK, namun sebelum dimodulasi harus dilakukan mapping menjadi konstelasi kanal I dan Q untuk menghasilkan 2 bit per simbol untuk dimodulasikan. Hasil modulasi tadi masuk kedalam blok spreading. Dalam blok spreading ini data hasil modulasi yang mengalami proses spreading akan berubah dari bentuk serial ke parallel. Selanjutnya masuk kedalam blok penambahan zero padding. Penambahan zero padding bertujuan untuk menambah durasi sinyal OFDM yang terbentuk. Kemudian blok Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) yang bertujuan mengubah dari domain frekuensi ke domain waktu dan untuk menghasilkan frekuensi carrier yang saling orthogonal. Penambahan Guard Interval (GI) pada simulasi ini menggunakan tipe Cyclic Prefix (CP). Penempatan CP disisipkan di depan simbol data masukan yang akan ditrasmisikan. Tujuan dari penambahan GI adalah untuk mencegah terjadinya Inter Symbol Interference (ISI) dan Inter Carrier Interference (ICI) sehingga simulasi dapat berjalan dengan baik. Selanjutnya pada blok encoder STBC memiliki fungsi untuk pengiriman data yang berbentuk serial kedalam kedua antena pengirim (Tx). Adapun pembagian data dalam proses pengiriman menggunakan teknik MIMO STBC 2x2 ini dijabarkan pada Gambar 8 berikut.

Gambar 8 : Skema Transmisi STBC Alamouti

Dimana S0 dan S1 merupakan simbol sinyal yang dikirim sedangkan –S1* dan S0* merupakan bentuk operasi konjugat. Pengiriman sinyal dibagi menjadi t dan t+T, dimana pada saat t, Tx1 mengirimkan sinyal S0 dan Tx2 mengirimkan sinyal S1. Kemudian saat t+T, Tx1 akan mengirimkan sinyal –S1* dan Tx2 mengirimkan sinyal S0*.

3. Kanal Transmisi Kanal transmisi dalam simulasi ini menggunakan

kanal AWGN dan kanal Rayleigh Fading yang ditambahkan dengan noise AWGN.

4. Penerima MIMO dan MC-DSSS Uncode Pada blok MIMO STBC Decoder memiliki fungsi

untuk mendekodingkan kembali data yang telah diterima oleh antena penerima. Selanjutnya dilakukan proses combining pada combiner. Pada combiner dilakuakan proses estimasi dari nilai S0 dan S1 yang dikirim dengan combining pada decoder STBC untuk mendapatkan nilai Ŝ0 dan Ŝ1. Kemudian dilanjutkan ke proses pendeteksian Maximum Likehood Detection. Pada sisi penerima MC-SS, data dari blok MIMO STBC decoder diubah bentuknya dari serial ke parallel. Setelah itu cyclic prefix yang terdapat di dalam data yang diterima dihilangkan. Selanjutnya adalah proses Fast Fourier Transform (FFT) yang mengubah data diterima dari domain waktu ke domain frekuensi. Blok selanjutnya adalah menghilangkan bit-bit nol zero padding. Setelah itu data akan mengalami proses despreading, dimana dari hasil despreading ini data yang berbentuk parallel akan kembali ke bentuk serial. Setelah itu data akan didemodulasi QPSK. Hasil demodulasi kemudian di demapping untuk mendapatkan bit keluaran.

5. Perbandingan BER Sistem MIMO MC-DSSS Uncode Setelah mendapatkan data keluaran dari sistem MIMO

MC-DSSS maka selanjutnya dilakukan perbandingan antara bit yang dikirimkan dan bit yang diterima untuk mendapatkan nilai BER (bit error rate) yang kemudian dibandingkan dengan Eb/No.

D. Pemodelan Sistem MIMO MC-DSSS Convolutional Code Pemodelan sistem MIMO MC-DSSS Code dengan

menggunakan teknik pengkodean Convolutional code dimana pemodelannya dapat dilihat pada Gambar 9 yang masing-masing bloknya telah dijelaskan sebelumnya.

Pada pemodelan simulasi sistem MIMO MC-SS Code dengan menggunakan teknik pengkodean Convolutional code terdapat penambahan blok Convolutional encoder pada awal transmisi dan blok Viterbi decoder pada akhir transmisi.



Gambar 9 : Blok Pemodelan Sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code

1. Convolutional Encoder Pada blok encoder, bit-bit keluaran bergantung dari

laju kode yang digunakan. Penelitain ini menggunakan laju kode ½, jadi setiap 1 bit yang masuk, dihasilkan 2 bit keluaran.

2. Viterbi Decoder Proses dekoding dapat disamakan dengan

membandingkan deretan bit yang diterima dengan semua kemungkinan bit terkode, dari proses perbandingan tersebut akan dipilih bit yang paling mirip antara deretan bit yang diterima dengan kemungkinan deretan bit-bit yang ada. Pada blok ini hasil demodulasi akan dikodekan kembali menggunakan algoritma Viterbi mencari kemungkinan bit yang paling mirip, sehingga mendapatkan bit keluaran.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Simulasi Sistem MIMO MC-DSSS Uncode Simulasi sistem MIMO MC-DSSS Uncode dilakukan

mengikuti pemodelan sistem MIMO MC-DSSS pada Gambar 7. Simulasi ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem MIMO MC-DSSS Uncode pada kanal transmisi Rayleigh Fading berdasarkan parameter BER vs Eb/No. Grafik unjuk kerja sistem MIMO MC-DSSS pada kanal AWGN dan Rayleigh Fading ditunjukan pada Gambar 10.

Berdasarkan pada Gambar 10, pada sistem MIMO MC-DSSS Uncode untuk mencapi nilai BER sebesar 10-3 pada kanal transmisi AWGN dibutuhkan Eb/No sebesar -4 dB. Sedangkan pada kanal transmisi Rayleigh Fading dibutuhkan Eb/No sebesar -3 dB.

Dari Gambar 10 dapat dilihat bahwa pada kanal transmisi AWGN memiliki nilai BER lebih kecil dari kanal transmisi Rayleigh Fading. Hal itu karena pemodelan AWGN tidak melewatkan data yang dikirimkan pada sebuah kanal atau saluran komunikasi yang memiliki efek fading, melainkan hanya menambahkan pengaruh noise AWGN dalam proses transmisi antara pengirim dan penerima.

Gambar 10 : Unjuk kerja sistem MIMO MC-DSSS Uncode

B. Hasil Simulasi Sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code Simulasi sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional

Code dilakukan mengikuti pemodelan sistem MIMO MC-DSSS Convolutional Code pada Gambar 9. Simulasi ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem MIMO MC-DSSS dengan menggunakan pengkodean kanal Convolutional pada kanal transmisi Rayleigh Fading berdasarkan parameter BER vs Eb/No. Grafik unjuk kerja sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code pada kanal transmisi AWGN dan Rayleigh Fading ditunjukan pada Gambar 11.

Berdasarkan pada Gambar 11, pada sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code untuk mencapi nilai BER sebesar 10-3 pada kanal transmisi AWGN dibutuhkan Eb/No sebesar -8 dB. Sedangkan pada kanal transmisi Rayleigh Fading dibutuhkan Eb/No sebesar -7 dB.

Gambar 11 : Unjuk kerja sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional

Code

Dapat dilihat pada Gambar 11 kanal transmisi Rayleigh Fading memiliki nilai BER lebih besar dari kanal transmisi



AWGN. Hal ini dikarenakan pada kanal transmisi Rayleigh Fading data yang dikirimkan tidak hanya melewati kanal atau saluran komunikasi yang memiliki efek fading saja, melainkan ada penambahan noise AWGN dalam proses transmisi antara pengirim dan penerima.

C. Perbandingan Unjuk Kerja Sistem MIMO MC-DSSS Uncode dengan MIMO MC-DSSS Convolutional Code Perbandingan antara hasil simulasi sistem MIMO MC-

DSSS Uncode dan MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code berdasarkan parameter BER vs Eb/No. Grafik dari perbandingan sistem MIMO MC-DSSS Uncode dan MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code ditunjukan pada Gambar 12.

Gambar 12 : Perbandingan MIMO MC-DSSS Uncode dengan MIMO MC-

DSSS Convolutional Code Berdasarkan pada Gambar 12, pada kanal transmisi

Rayleigh Fading untuk mencapi nilai BER sebesar 10-3 pada sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code dibutuhkan Eb/No sebesar -7 dB. Sedangkan pada sistem MIMO MC-DSSS Uncode dibutuhkan Eb/No sebesar -3 dB.

Hasil perbandingan simulasi didapatkan bahwa kinerja sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code memiliki unjuk kerja yang lebih baik dari pada sistem MIMO MC-DSSS Uncode pada kanal transmisi Rayleigh Fading. Hal ini disebabkan karena dengan penambahan Convolutional Code terdapat bit redundancy (bit tambahan) yang ditambahkan ke dalam data yang akan ditransmisikan agar menjaga data dari error yang mungkin terjadi selama proses transmisi.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil simulasi dan pembahasan yang telah dilakukan maka diperoleh beberapa kesimpulan diantaranya sebagai berikut:

1. Pada unjuk kerja sistem MIMO MC-DSSS Uncode, kanal transmisi AWGN memiliki nilai BER yang lebih rendah dari kanal transmisi Rayleigh Fading. Untuk mencapi nilai BER sebesar 10-3 pada kanal transmisi AWGN dibutuhkan Eb/No sebesar -4 dB. Sedangkan pada kanal transmisi Rayleigh Fading dibutuhkan Eb/No sebesar -3 dB.

2. Pada unjuk kerja sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code, kanal transmisi AWGN memiliki nilai BER yang lebih rendah dari kanal transmisi Rayleigh Fading. Untuk mencapi nilai BER sebesar 10-

3 pada kanal transmisi AWGN dibutuhkan Eb/No sebesar -8 dB. Sedangkan pada kanal transmisi Rayleigh Fading dibutuhkan Eb/No sebesar -7 dB.

3. Pada perbandingan unjuk kerja dari sistem MIMO MC-DSSS Uncode dan MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code didapat unjuk kerja dari sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code lebih baik. Pada kanal transmisi Rayleigh Fading untuk mencapi nilai BER sebesar 10-3 pada sistem MIMO MC-DSSS dengan Convolutional Code dibutuhkan Eb/No sebesar -7 dB. Sedangkan pada sistem MIMO MC-DSSS dibutuhkan Eb/No sebesar -3 dB.

REFERENSI [1] K. Fazel and S. Kaiser, Multi-carrier and Spread Spectrum Systems,

2nd ed., Ericsson GmbH, Germany, DOCOMO Communications Laboratories Europe GmbH: Germany, 2008.

[2] T. B. Purwanto, Analisis Unjuk Kerja Teknik MIMO STBC dan V-Blast Pada Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana, Bukit Jimbaran: Bali, 2015.

[3] M. L. Hakim, Analisis Kinerja Sistem MIMO-OFDM Pada Kanal Rayleigh dan AWGN Dengan Modulasi QPSK, Teknik Elektro Universitas Diponogoro: Semarang, 2010.

[4] F. J. H. Utomo, Analisis Unjuk Kerja Coded-OFDM Melalui Kanal AWGN dan Rayleigh Fading, Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana, Bukit Jimbaran: Bali, 2015.

[5] N. A. Haryadi, Suwadi, dan T. Suryani, “Implementasi Direct Sequence Spread Spectrum pada DSK TMS320C6416T,” JURUSAN TEKNIK POMITS., vol. 3, ISSN. 2337–3539, 2014.

[6] T. B. Purwanto, N. M. A. E. D. Wirastuti, dan I. G. A. K. D. D. Hartawan, “Analisis Unjuk Kerja Teknik MIMO Pada Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing,” E-Journal SPECTRUM., vol. 2, No. 2, Juni 2015.

[7] K. Syahgustina, Simulasi dan Analisa Kinerja Sistem MIMO OFDM-FDMA Berdasarkan Alokasi Subcarrier, Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas Indonesia: Depok, 2009.

[8] F. L. H. Utomo, N. M. A. E. D. Wirastuti, dan I. G. A. K. D. D. Hartawan, “Analisis Unjuk Kerja Coded OFDM Menggunakan Kode Convolutional Pada Kanal AWGN dan Rayleigh Fading,” E-Journal SPECTRUM., vol. 2, No. 2, Juni 2015.

majalah ilmiah teknologi elektro - simdos.unud.ac.id · anak agung gede bagus ariana, i ketut gede...

Documents