Upload
mosez-f-utomo
View
23
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Sistem Komunikasi Jurusan
Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Bukit-Jimbaran, Badung,
Bali yang akan dimulai pada bulan Mei 2014.
3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian
3.2.1 Sumber Data Penelitian
Data-data yang digunakan pada penelitian ini dapat dibedakan menjadi dua
sumber data, yaitu :
a. Data Primer
Data primer merupakan data yang diperoleh dari hasil penelitian yang
dilakukan, yaitu data yang diperoleh dari simulasi unjuk kerja sistem OFDM dan
unjuk kerja teknik MIMO STBC dan V-BLAST dengan menggunakan simulink
pada MatLab versi 7.14.0.739 R2012a.
b. Data Sekunder
Data sekunder merupakan data tambahan yang diperoleh secara tidak
langsung selama dilakukannya penelitian ini, namun berasal dari sumber-sumber
yang layak dan keberadaannya dapat dipertanggung jawabkan. Data sekunder
diantaranya bersumber dari buku (text book), jurnal, prosiding, internet, maupun
refrensi lainnya yang berhubungan dengan penelitian ini.
3.2.2 Jenis Data Penelitian
Jenis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
a. Data Kuantitatif
Data kuantitatif merupakan data yang berupa angka-angka atau data yang
dapat dihitung. Data tersebut adalah besarnya nilai Eb/No dan nilai BER yang
diperoleh dari hasil simulasi.
b. Data Kualitatif
Data kualitatif adalah data yang tidak berupa angka, seperti grafik dan
gambar.
3.2.3 Teknik Pengumpulan Data
Pengumpulan data yang dilakukan pada penelitian ini dapat dibedakan
menjadi dua metode, diantaranya :
a. Metode Observasi
Metode observasi adalah metode pengumpulan data yang dilakukan dengan
cara melakukan pengamatan dan pengujian langsung pada sistem OFDM, dan
teknik MIMO STBC dan V-BLAST pada kanal Rayleigh.
b. Metode Kepustakaan
Metode kepustakaan merupakan metode yang dilakukan dengan
mengumpulkan data-data yang diperoleh melalui membaca berbagai literatur yang
berhubungan dengan penelitian ini.
3.3 Instrumen Penelitian
Dalam penelitian ini, instrumen yang digunakan oleh peneliti dapat dibagi
menjadi dua, yaitu perangkat keras seperti personal computer (PC) dan perangkat
lunak yaitu program MatLab versi 7.14.0.739 R2012a.
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.4 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan pada Skripsi ini dimulai dengan
melakukan simulasi menggunakan program MatLab. Hasil dari simulasi yang
dilakukan berupa angka dan grafik yang akan dianalisis. Terdapat beberapa
tahapan simulasi dari penelitian yang akan dilakukan untuk mendapatkan hasil
yang dicari.
Pertama dilakukan simulasi sistem OFDM untuk mengetahui unjuk kerja
dari sistem tersebut. Selanjutnya dilakukan pembuatan simulasi teknik MIMO
STBC dengan skema 2x2 dan V-BLAST dengan skema 2x2 yang akan
ditambahkan dalam simulasi sistem OFDM. Kemudian sistem OFDM
digabungkan dengan teknik MIMO untuk mengetahui unjuk kerja dari sistem
MIMO-OFDM dengan melihat hasil nilai BER yang diperoleh dari bebrapa
parameter yang dimasukkan seperti Eb/No, dan subcarrier. Dan tahapan terakhir
dari penelitian ini yaitu membandingkan antara simulasi teknik MIMO STBC dan
V-BLAST pada sistem OFDM yang telah dilakukan.
3.4.1 Parameter Simulasi
Parameter yang digunakan dalam simulasi sistem OFDM dapat dilihat pada
tabel 3.1.
Tabel 3.1 Parameter Simulasi
Parameter Nilai yang digunakan
Ukuran/ panjang simbol OFDM (L) 64
Jumlah Subcarrier 4, 8, 16
Jumlah simbol FFT 64
Tipe modulasi QPSK
Guard time 512 sampel
Guard periode type Cyclic prefix
Jumlah Cyclic prefix 16
Periode FFT 3.2 µs
Periode cyclic prefix 0.8 µs
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.4.2 Pemodelan Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing
Pada penelitian ini, pemodelan sistem OFDM pada kanal Rayleigh dapat
dilihat pada gambar 3.1. Kemudian sistem OFDM tersebut akan ditambahkan
dengan tenik MIMO STBC dan V-BLAST.
Gambar 3.1 Blok Pemodelan Simulasi Sistem OFDM Pada Kanal Rayleigh
Pemodelan sistem OFDM pada kanal Rayleigh dapat dibagi menjadi
beberapa bagian, berikut penjelasannya.
1. Pembangiktan Data Masukan
Pembangkitan data masukan dilakukan secara acak (random). Data yang
dibangkitkan berasal dari beberapa bit. Data yang dibangkitkan merupakan
perkalian dari jumlah simbol, jumlah carrier, dan level bit pada modulasi yang
digunakan.
2. Modulasi
Sinyal acak yang telah dibangkitkan kemudian akan dimodulasi
menggunakan modulasi OPSK, namun sebelumnya harus dilakukan mapping
menjadi konstelasi kanal I dan Q untuk menghasilkan 2 bit per simbol untuk
dimodulasikan.
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3. Konversi Serial ke Paralel
Sinyal yang telah dimodulasi baseband selanjutnya diteruskan menuju blok
serial ke paralel. Blok serial ke paralel berfungsi untuk mengubah aliran data yang
terdiri dari satu baris menjadi beberapa baris dan beberapa kolom. Data hasil
konversi serial ke paralel berbentuk matriks bit-bit dimana jumlah subcarrier
yang digunakan dinyatakan dengan jumlah baris dan jumlah simbol data yang
dikirimkan pada masing-masing subcarrier dinyatakan dengan jumlah kolom.
4. Penambahan Zero Padding
Pada simulasi ini dilakukan penambahan zero padding pada data masukan ke
blok IFFT sesuai rasio sampling yang digunakan. Penambahan zero padding
bertujuan untuk menambah durasi sinyal OFDM yang terbentuk.
5. Inverse Fast Fourier Transform (IFFT)
Blok IFFT pada sistem OFDM bertujuan untuk menghasilkan frekuensi
carrier yang saling orthogonal dan mengubah dari domain frekuensi ke domain
waktu.
6. Penambahan Guard Interval (GI)
Penambahan Guard Interval 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 ISI
dan ICI sehingga simulasi dapat berjalan dengan baik.
7. Konversi Paralel ke Serial
Sebelum masuk ke dalam kanal transmisi, simbol OFDM yang masih dalam
bentuk stream paralel dikonversi ke bentuk stream serial sinyal baseband OFDM.
8. Kanal Transmisi
Pemodelan kanal yang digunakan pada simulasi ini adalah kanal derau (noise)
AWGN dan kanal Rayleigh fading.
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
9. Konversi Serial ke Paralel
Pada blok penerima sistem OFDM, sinyal yang telah melalui kanal transmisi
kemudian dikonversi kembali dari bentuk stream serial ke bentuk stream paralel
sehingga proses simbol-simbol yang diterima dapat diolah kembali pada blok
sistem penerima OFDM selanjutnya.
10. Penghilangan Guard Interval (GI)
Pada blok ini, simbol CP yang telah disisipkan pada data masukan dipisahkan
dan dibuang kembali sehingga hanya diperoleh data masukan yang sesuai dengan
data masukan sebelum pengiriman. Proses ini merupakan kebalikan dari proses
penambahan Guard Interval pada blok pengirim.
11. Fast Fourier Transform (FFT)
Pada blok FFT ini, simbol-simbol OFDM akan dipisahkan dari frekuensi
carrier-nya. Proses ini juga merupakan kebalikan dari blok Inverse Fast Fourier
Transform (IFFT) pada blok pengirim.
12. Penghilangan Zero Padding
Pada blok ini dilakukan pemisahan antara simbol FFT yang masih memiliki
komponen zero padding dengan zero padding agar didapatkan simbol-simbol
hasil modulasi baseband untuk kemudian didemodulasikan.
13. Konversi Paralel ke Serial
Pada blok ini , bit-bit yang masih berbentuk matriks (paralel) berupa matriks
jumlah subcarrier x jumlah simbol data diubah kembali menjadi ke bentuk
semula yaitu bentuk serial dengan cara dikonversi dari bentuk paralel ke serial.
14. Demodulasi
Setelah sinyal dirubah kembali menjadi bentuk serial, kemudian sinyal
kembali diubah menjadi bentuk bit-bit masukan dengan melakukan proses
demodulasi menggunakan demodulasi QPSK. Setelah proses demodulasi,
kemudian dilakukan proses demapping untuk mengembalikan simbol 2 bit
menjadi data masukan kembali.
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.4.3 Pemodelan Teknik MIMO STBC Pada Sistem OFDM
Setelah simulasi sistem OFDM, dilakukan pemodelan teknik MIMO STBC
dengan skema 2x2 pada sistem OFDM tersebut. Dimana penambahan teknik
MIMO STBC ini dilakukan pada proses pengiriman dan pada penerima. Dimana
pemodelan dari teknik MIMO STBC skema 2x2 ini dapat dilihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Blok Pemodelan Teknik MIMO STBC Pada Sistem OFDM
Penggunaan teknik MIMO STBC dengan skema 2x2 dapat dibagi menjadi 2
bagian, yaitu :
1. STBC Encoder
Penjelasannya!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2. STBC Decoder
Penjelasannya!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.4.4 Pemodelan Teknik MIMO V-BLAST Pada Sistem OFDM
Simulasi selanjutnya dilakukan pemodelan teknik MIMO V-BLAST dengan
skema 2x2 pada sistem OFDM tersebut. Dimana penambahan teknik MIMO V-
BLAST ini sama seperti teknik MIMO STBC dimana dilakukan pada proses
pengiriman dan pada penerima. Dimana pemodelan dari teknik MIMO V-BLAST
ini dapat dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Blok Pemodelan Teknik MIMO Pada Sistem OFDM
Penggunaan teknik MIMO V-BLAST dengan skema 2x2 dapat dibagi menjadi 2
bagian, yaitu :
1. V-BLAST Encoder
Penjelasannya!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2. V-BLAST Decoder
Penjelasannya!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.5 Alur Penelitian
3.5.1 Alur Penelitian Umum
Dalam menganalisa data menggunakan alur analisis yang disusun sesuai
dengan langkah-langkah berbentuk diagram alir sebagai berikut.
Pembuatan Simulasi
1. Simulasi sistem OFDM pada kanal Rayleigh2. Simulasi teknik MIMO STBC pada sistem
OFDM3. Simulasi teknik MIMO V-BLAST pada sistem
OFDM
1. BER pada sistem OFDM2. BER teknik MIMO STBC pada sistem OFDM3. BER teknik MIMO V-BLAST pada sistem
OFDM
1. Perbandingan sistem OFDM dengan MIMO-OFDM pada kanal Rayleigh
2. Perbandingan teknik MIMO STBC dan V-BLAST pada sistem OFDM
Analisis Hasil dan Simpulan
Mulai
Data Masukan
Selesai
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
Gambar 3.4 Diagram Alur Analisis Penelitian
3.5.2 Alur Analisis Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing
Diagram alir untuk program simulasi unjuk kerja sistem Orthogonal
Frequency Division Multiplexing (OFDM) pada kanal Rayleigh seperti pada
gambar 3.5.
Pemodelan Sistem OFDM Pada Kanal Rayleigh
Simulasi Sistem OFDM Pada Kanal Rayleigh
Simulasi BER Sistem OFDM Pada Kanal Rayleigh
Analisis Hasil Simulasi
Gambar 3.5 Alur Analisis Sistem OFDM Pada Kanal Rayleigh
Mulai
Menentukan Parameter Simulasi
Selesai
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.5.3 Alur Analisis Teknik MIMO STBC pada Sistem OFDM
Diagram alir untuk program simulasi unjuk kerja teknik MIMO STBC pada
sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) seperti gambar 3.6.
Pemodelan Teknik MIMO STBC pada
Sistem OFDM
Simulasi teknik MIMO STBC 2x2 pada sistem OFDM
Simulasi untuk mengetahui BER teknik MIMO STBC pada sistem
OFDM
Analisa Hasil Simulasi
Gambar 3.6 Alur Analisis Teknik MIMO STBC pada Sistem OFDM
Mulai
Skema MIMO STBC 2x2
Selesai
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.5.4 Alur Analisis Teknik MIMO V-BLAST pada Sistem OFDM
Diagram alir untuk program simulasi unjuk kerja teknik MIMO V-BLAST
pada sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) seperti
gambar 3.7.
Pemodelan Teknik MIMO V-BLAST pada
Sistem OFDM
Simulasi teknik MIMO V-BLAST 2x2 pada sistem OFDM
Simulasi untuk mengetahui BER teknik MIMO V-BLAST pada
sistem OFDM
Analisa Hasil Simulasi
Gambar 3.7 Alur Analisis Teknik MIMO V-BLAST pada Sistem OFDM
Mulai
Skema Teknik MIMO V-BLAST 2x2
Selesai
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.6 Jadwal Pelaksanaan Kegiatan
Jadwal pelaksanaan kegiatan yang berkaitan dalam penelitian dapat dilihat
pada tabel 3.2 berikut.
Tabel 3.2 Jadwal Pelaksanaan Kegiatan
No. Kegiatan
Bulan
April Mei Juni Juli AgustusSeptembe
rOktober
1. Studi Literatur
2. Persiapan Proposal
3. Seminar Proposal
4. Pembuatan Simulasi
5. Pengumpulan Data
6. Analisis Data
7. Penyusunan
Laporan Akhir
8. Sidang Skripsi
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.7 Analisis Data
Pembuatan Simulasi
1. Simulasi sistem OFDM pada kanal Rayleigh
2. Simulasi teknik MIMO STBC pada sistem OFDM
3. Simulasi teknik MIMO V-BLAST pada sistem OFDM
1. BER sistem OFDM2. BER teknik MIMO STBC pada
sistem OFDM3. BER teknik MIMO V-BLAST
pada sistem OFDM
1. Perbandingan sistem OFDM dengan MIMO-OFDM pada kanal Rayleigh
2. Perbandingan teknik MIMO STBC dan V-BLAST pada sistem OFDM
Mulai
Data Masukan
Tx
Rx
Rx
Tx
Tx
Tx
Penerima OFDM
Kanal Transmisi
Pemancar OFDM
PembangkitData
MasukanModulasi
ParalelTo
Serial
AddCyclicPrefix
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)
AddZero
Padding
SerialTo
Paralel
Data Keluaran
DemodulasiParalel
ToSerial
Remove CyclicPrefix
FFT (Fast Fourier
Transform)
Remove Zero
Padding
SerialTo
Paralel
Kanal AWGN
Kanal Rayleigh Fading
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
Hasil dan Simpulan
Gambar xxx Alur Tahapan Penelitian
BAB III METODE PENELITIAN
Bab metode penelitian kuantitatif secara rinci memuat hal-hal berikut.
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Uraikan tempat atau lokasi serta waktu penelitian yang akan dijalankan.
Tx Data
EncoderSTBC
DecoderSTBC
EncoderV-BLAST
V-BLASTSignal
processingEstimate
and decode
Rx Data
Selesai
PENGGUNAAN TEKNIK MIMO STBC DAN V-BLAST PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING
3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian
Uraikan sumber data dan data apa saja yang digunakan.
3.3 Bahan Penelitian (kalau ada)
Bahan penelitian berisi uraian mengenai macam dan spesifikasi bahan
penelitian yang digunakan. Bahan adalah segala sesuatu yang dikenai perlakuan
atau yang dipakai untuk perlakuan.
3.4 Instrumen Penelitian (kalau ada)
Bagian ini berisi uraian tentang macam spesifikasi instrumen yang digunakan
dalam pengumpulan data (termasuk alat, kuesioner, serta metode
pemeriksaannya). Perlu disertai uraian tentang reliabilitas dan validitasnya
serta pembenaran atau alasan penggunaan instrumen tersebut.
3.5 Tahapan Penelitian
Bagian ini memuat uraian tentang cara, alur, dan prosedur pengumpulan
data secara rinci. Bila pengumpulan data dilakukan oleh orang lain, perlu
dijelaskan berbagai langkah yang ditempuh oleh peneliti dalam menjamin
reliabilitas dan validitas data yang diperoleh.
3.6 Analisis Data
Bagian ini berisi uraian tentang cara yang digunakan dalam analisis data
dan disertai pembenaran atau alasan penggunaan cara analisis tersebut,
termasuk penggunaan statistik. Analisis data diuraikan secara spesifik untuk
setiap analisis yang akan dilakukan.