Perancangan Simulator Teknik Modulasi M-ary Pask Pada Kanal Awgn Dan Rayleigh

ISSN : 2442-5826 e-Proceeding of Applied Science : Vol.4, No.2 Agustus 2018 | Page 586 PERANCANGAN SIMULATOR TEKNIK MODULASI M-ARY PSK PADA KANAL AWGN DAN RAYLEIGH SIMULATOR DESIGN OF M-ARY PSK MODULATION TECHNIQUES ON AWGN AND RAYLEIGH CHANNEL Ridha Marhamma1, Yuyun Siti Rohmah, ST., MT.2, Suci Aulia, ST., MT.3 1,2 1 Prodi D3 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Ilmu Terapan, Telkom University , , Abstrak Modulasi merupakan metode yang sangat penting dalam proses pengiriman informasi, modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa yang memiliki frekuensi lebih tinggi. Pembelajaran mengenai modulasi di Fakultas Ilmu Terapan khususnya di Program Studi Diploma Teknik Telekomunikasi belum menggunakan simulink, hal ini menjadikan kurangnya pemahaman dari mahasiswa, karena kurangnya metode visualisasi modulasi tersebut. Pada Proyek Akhir ini telah diancang modul pembelajaran simulasi modulasi digital M-Ary PSK, yaitu BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 8 PSK (Phase Shift Keying) dan 16 PSK (Phase Shift Keying). Langkah-langkah yang dilakukan pada pengujian simulasi modulasi digital PSK ini meliputi proses masukan, proses modulasi, proses penambahan noise pada kanal AWGN (Additive White Gaussian Noise), Teknik Rayleigh Channel, dan proses demodulasi. Metode yang digunakan untuk menguji hasil kinerja sistem ini adalah BER (Bit Error Rate) dengan membandingkan bit yang terjadi pada proses demodulasi dengan bit informasi awal yang dikirimkan. Dari Proyek Akhir ini didapatkan hasil simulasi modulasi M-Ary PSK yang sesuai dengan teori. Semakin tinggi tingkatan M-Ary yang digunakan pada sinyal pembawa dan nilai SNR yang sama, maka kemungkinan terjadinya kesalahan bit semakin besar. Selain itu, juga bisa membuat konten yang membantu mahasiswa sehingga dapat dipahami dengan mudah. Kata kunci : M-Ary PSK (Phase Shift Keying), AWGN (Additive White Gaussian Noise), Rayleigh dan BER (Bit Error Rate). Abstract Modulation is a very important method in the process of sending information, modulation is the process of laying information signal into a carrier signal that has a higher frequency. Learning about modulation in Faculty of Applied Sciences especially in the Diploma Program of Telecommunication Engineering hasn’t used simulink, it makes the lack of understanding of the students, because the lack of modulation visualization methods. In this Final Project there will be designed module of learning simulator of M-Ary PSK digital modulator, BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 8 PSK (Phase Shift Keying) and 16 PSK (Phase Shift Keying). The steps to do the PSK digital modulation simulation test are input proces, modulation process, the addition of noise on the AWGN (Additive White Gaussian Noise) channel, The Rayleigh Channel technique, and the demodulation process. The used method to test the performance result of this system is BER (Bit Error Rate) by comparing bits in the demodulation process with the information bits that have been sent. From this final project is obtained the result of modulation simulation of M-Ary PSK according to the theory. The higher the level of M-Ary is used on frequency carrier and the same SNR value, then bit error might get a higher value. It can also create content that helps students so that it can be understood easily. Keywords : M-Ary PSK (Phase Shift Keying), AWGN (Additive White Gaussian Noise), Rayleigh dan BER (Bit Error Rate). 1 ISSN : 2442-5826 1. e-Proceeding of Applied Science : Vol.4, No.2 Agustus 2018 | Page 587 Pendahuluan Modulasi merupakan metode yang sangat penting dalam proses pengiriman informasi, modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa yang memiliki frekuensi lebih tinggi. Pembelajaran mengenai modulasi di Fakultas Ilmu Terapan khususnya di prodi Diploma Teknik Telekomunikasi belum menggunakan simulink. Pada Proyek Akhir ini telah dirancang modul pembelajaran simulasi modulasi digital M-Ary PSK. Langkah-langkah yang dilakukan pada pengujian simulasi modulasi digital PSK ini meliputi proses masukan, proses modulasi, proses penambahan noise pada kanal AWGN (Additive White Gaussian Noise), teknik Rayleigh Channel, dan proses demodulasi. Metode yang digunakan untuk menguji hasil kinerja sistem ini adalah BER (Bit Error Rate). Dalam perancangan ini telah disimulasikan menggunakan software Matlab dengan masukan sebanyak delapan bit pada modulasi BPSK dan QPSK 24 bit pada modulasi 8 PSK dan 16 PSK, dan dapat melewati kanal AWGN dan Rayleigh. Pada simulasi ini telah memiliki keluaran berupa domain waktu dan konstelasi. Dari Proyek Akhir ini telah didapatkan hasil simulasi modulasi M-Ary PSK yang sesuai dengan teori. Selain itu juga bisa membuat konten yang lebih baik sehingga dapat dipahami dengan mudah oleh mahasiswa untuk melakukan pembelajaran mata kuliah Sistem Komunikasi. 2. Dasar Teori 2.1 Modulasi Modulasi adalah proses perubahan suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekuensi rendah) bisa dimasukan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusoidal yaitu : amplitudo, fasa dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi[4]. 2.2 M-Ary PSK (Phase Shift Keying) Modulasi digital yang mempunyai frekuensi dan amplitudo yang sama tetapi memiliki sudut fase yang berbeda[1]. Pada M-Ary PSK terdapat M sandi, setiap sandi tersusun dari n bit (M=2 n) untuk mengetahui pergeseran fasenya. Secara umum modulasi M-Ary PSK dapat dibuat sebagai berikut : 𝑆𝑖 (𝑡) = 𝐴 sin (2𝜋𝑓𝑐 𝑡 + 𝜃𝑛 )…….…………………………………..……………………………….…(2.1) Dimana : A = amplitudo sinyal 2𝜋𝑓𝑐 𝑡 = frekuensi pembawa 𝜃𝑛 = sudut phase pembawa 2.3 BPSK (Binary Phase Shift Keying) Pada BPSK terdapat proses modulasi dan demodulasi pada bit yang akan di transmisikan. Cara kerja modulasi BPSK mengirimkan 1 bit dalam 1 simbol, sehingga n = 1 dan M = 2 simbol yang berbeda, yaitu 1 dan 0. Dalam hal ini fase dari frekuensi pembawa yang satu dengan yang lain berbeda sebesar 180 Persamaan yang digunakan pada modulasi BPSK sebagai berikut : Hasil konstelasi sinyal modulasi BPSK mempunyai titik fasa seperti Gambar 2.1 berikut ini. 180° (01) 0° (1) 0° 0° Gambar 2.1 Diagram konstelasi sinyal modulasi BPSK 2 ISSN : 2442-5826 2.4 e-Proceeding of Applied Science : Vol.4, No.2 Agustus 2018 | Page 588 QPSK (Quadratute Phase Shift Keying) Pada QPSK terdapat proses modulasi dan demodulasi pada bit yang akan di transmisikan. Cara kerja modulasi QPSK mengirimkan 2 bit dalam 1 simbol, sehingga n = 2 dan M = 4 simbol yang berbeda, yaitu 00, 01, 10, dan 11[3]. Dalam hal ini fase dari frekuensi pembawa yang satu dengan yang lain berbeda sebesar 90º. Persamaan (...truncated)