LOGO
IMPLEMENTASI MODULASI DAN DEMODULASI M-ARY
QAM PADA DSK TMS320C6416T
2210106006 ANGGA YUDA PRASETYA
Pembimbing 1 : Dr. Ir. Suwadi, MTPembimbing 2 : Ir. Titik Suryani, MT
LOGO
Latar Belakang
1
2
Perkembangan teknologi khususnya pada alat pemrosesan sinyal digital
Membuat sistem modulasi dan demodulasi M-ary QAM secara real
2
TujuanMengimplementasikan sistem modulasi dan demodulasi M-aryQAM secara real ke dalam DSK TMS320C6416T1
Rumusan MasalahBagaimana mengimplementasikan sistem modulasi dandemodulasi M-ary QAM secara real ke dalam DSKTMS320C6416T?1
LOGO
Batasan Masalah
1
Menggunakan DSK TMS320C6416T
untuk menganalisa hasil keluaran
sistem.
2
Pemodelan sistem modulasi dan
demodulasi M-ary QAM
menggunakan software
MATLAB.
3
Interface
pemodelan sistem pada DSK
TMS320C6416T menggunakan software Code
Composer Studio.
3
LOGO
Batasan Masalah
4
Orde QAM yang digunakan dalam sistem ini adalah
orde QAM, 16QAM, dan
64QAM.
5
Frekuensi sinyal info QAM 4000Hz, 16-QAM 2000Hz,
dan 64-QAM 1330Hz.
6
Frekuensi sinyal carrier 8000 Hz.
4
LOGO
Batasan Masalah
7
Pemodelan kanal transmisi untuk menghubungkan
modulator dengan demodulator
menggunakan kanal AWGN.
8
Tidak menghitung besarnya noise yang
timbul pada keluaran sistem.
5
LOGO
Apa itu modulasi?
Modulasi merupakan proses penumpangan sinyal informasi pada sinyal carrier.
Sinyal informasi tersebut dapat ditumpangkan dengan cara mengubah amplitudo, frekuensi maupun fase dari sinyal carrier.
Untuk meningkatkan kapasitas informasi yang dikirimkan, dapat melakukan perubahan dengan kombinasi dari beberapa parameter tersebut.
6
LOGOQuadrature Amplitude
Modulation
QAM mengkombinasikan antara ASK dan PSK. Konstelasi sinyalnya berubah sesuai amplitude juga berdasarkan phase.
Sinyal informasi yang akan dikirim dibagi menjadi dua komponen, Inphase merupakan bagian real dan Quadrature merupakan bagian imajiner dari sinyal modulasi yang berbeda 90°.
7
LOGO
QAM (cont’)
8
LOGO
DSP Starter Kit TMS320C6416T
Texas Instruments DSK TMS320C6416T adalah low cost development platform untuk aplikasi pemrosesan sinyal digital secara real-time.
Terdiri dari sebuah papan sirkuit kecil berisi DSP TMS320C6416 fixed-point dan interface rangkaian analog (codec) TLV320AIC23 yang terhubung ke PC melalui port USB.
Digital Signal Processor digunakan untuk berbagai aplikasi, dari komunikasi, speech control dan image processing.
9
LOGO
Mengapa menggunakan DSK TMS320C6416T?
Aplikasi umum yang menggunakan DSP yaitu untuk frekuensi 0-96 kHz.
Frekuensi tersebut merupakan standar dalam sistem telekomunikasi untuk sample speech di 8 kHz (satu sampel setiap 0,125 ms).
10
LOGO
DSK TMS320C6416T (cont’)
11
LOGO
Desain Implementasi
12
LOGO
Integrasi Perangkat Lunak
Matlab - Simulink Code Composer Studio (CCS) v3.1
Configuration ParametersBahasa CBahasa Assembly
13
LOGO
Pemodelan Sistem
Konversi 0 : 1ke 0 : ((2^n)-1)
Mapping(Diagram
Konstelasi)
Sinyal Carriercos(2πfct)
Sinyal Carrier-sin(2πfct)
Noise (KanalAWGN)
Multiplier0 : ((2^n)-1) ke 0 : 1
De-Mapping(Diagram
Konstelasi)
Sinyal Carriercos(2πfct)
Sinyal Carrier-sin(2πfct)
Konversi 16-bit double ke biner
Konversi biner ke16-bit double
Data
Modulasi
Demodulasi14
LOGO
Pemodelan Sistem
15
LOGO Implementasi dengan input Bernoulli Binary Generator
atau Pulse Generator
BG / PG
Modulator M-QAM
Kanal AWGN
Demodulator M-QAM
Visual Analyzer
Line Out
Kedua input ini dibangkitkan dari dalam DSK juga, hal ini bertujuan untuk mengetahui kinerja DSK TMS320C6416T dalam melakukan proses modulasi dan demodulasi.
16
LOGO Implementasi dengan input Function Generator melalui
port Line-In
Function Generator
Modulator M-QAM
Kanal AWGN
Demodulator M-QAM
Visual Analyzer
Line Out
Input ini dibangkitkan dari luar DSK, hal ini bertujuan untuk mengetahui kinerja DSK TMS320C6416T dalam melakukan proses modulasi dan demodulasi ketika menerima sinyal input dari port line-in
Line In
17
LOGO Implementasi dengan input suara melalui port
Mic-In
Input Suara
Modulator M-QAM
Kanal AWGN
Demodulator M-QAM
Visual Analyzer
Line Out
Input ini dibangkitkan dari luar DSK, hal ini bertujuan untuk mengetahui kinerja DSK TMS320C6416T dalam melakukan proses modulasi dan demodulasi ketika menerima sinyal input suara dari port mic-in
Mic In
Headset
18
LOGO
Pengujian
1. Sistem diuji sesuai dengan parameter yang digunakan : QAM dengan frekuensi info 4000 Hz 16-QAM dengan frekuensi info 2000 Hz 64-QAM dengan frekuensi info 1330 Hz
2. Pengujian dilakukan dengan mengirimkan 100.000 bit.3. Noise pada kanal AWGN divariasikan nilai Eb/N0
untuk mendapatkan nilai BER.4. Pengambilan data dilakukan sebanyak 3 kali.5. Data dibaca dengan menggunakan blok RTDX.6. Grafik BER vs Eb/N0
19
LOGO Analisa Keseluruhan SistemInput Bernoulli Binary Generator
(teori vs simulasi vs implementasi)
1.00E-04
1.00E-03
1.00E-02
1.00E-01
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
B
E
R
Eb/No (dB)
QAM Teori QAM Simulasi QAM Implementasi
16-QAM Teori 16-QAM Simulasi 16-QAM Implementasi
64-QAM Teori 64-QAM Simulasi 64-QAM Implementasi
PerbandinganM-ary QAM
Sistem Modem QAM lebih baik daripada
16QAM dan 64QAM
Hasil simulasi danimplementasi lebih baik
terhadap teori
20
Nilai BER 1E-05 saatQAM, Eb/N0 ≥ 0dB
16QAM, Eb/N0 ≥ 10dB64QAM, Eb/N0 ≥ 18dB
LOGO Analisa Keseluruhan SistemInput Pulse Generator
(teori vs simulasi vs implementasi)
1.00E-04
1.00E-03
1.00E-02
1.00E-01
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
B
E
R
Eb/No (dB)
QAM Teori QAM Simulasi QAM Implementasi
16-QAM Teori 16-QAM Simulasi 16-QAM Implementasi
64-QAM Teori 64-QAM Simulasi 64-QAM Implementasi
Hasil simulasi danimplementasi lebih baik
terhadap teori
PerbandinganM-ary QAM
Sistem Modem QAM lebih baik daripada
16QAM dan 64QAM
21
Nilai BER 1E-05 saatQAM, Eb/N0 ≥ 0dB
16QAM, Eb/N0 ≥ 13dB64QAM, Eb/N0 ≥ 11dB
LOGOAnalisa Keseluruhan Sistem
input FG via port Line-In
PerbandinganM-ary QAM
Sistem Modem QAM lebih baik daripada
16QAM dan 64QAM
Nilai BER ≤ 1E-03 saatQAM, Eb/N0 ≥ 0dB
16QAM, Eb/N0 ≥ 8dB64QAM, Eb/N0 ≥ 15dB
Rentan terhadap Noise
Hasil implementasilebih buruk terhadap
teori22
0.0001
0.001
0.01
0.1
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
B
E
R
Eb/No
QAM input FG QAM Teori 16-QAM Input FG
16-QAM Teori 64-QAM input FG 64-QAM Teori
LOGOAnalisa Keseluruhan Sistem
input sinyal suara via port Mic-In
Untuk pengujian dengan input menggunakan microphone dilakukan dengan metode lain yaitu dengan MOS (Mean Opinion Score).
Dari uji ini akan diperoleh 5 jenis nilai MOS sebagai berikut : Nilai MOS 5, artinya opini sangat baik Nilai MOS 4, artinya opini baik Nilai MOS 3, artinya opini cukup baik Nilai MOS 2, artinya opini tidak baik Nilai MOS 1, artinya opini sangat buruk
Eb/No (dB) Suara Music NoiseTanpa
AWGN 4 4 20 4 4 21 4 4 22 4 4 23 4 4 24 4 4 25 4 4 26 4 4 27 4 4 28 4 4 29 4 4 2
10 4 4 2
Pengujian nilai MOS sistem QAM dengan input Mic-In
23
LOGOAnalisa Keseluruhan Sistem
input sinyal suara via port Mic-InPengujian nilai MOS sistem
16QAM dengan input Mic-In
Eb/No (dB) Suara Music NoiseTanpa
AWGN 4 4 30 3 3 41 3 3 42 3 3 43 3 3 44 3 3 45 3 3 36 3 3 37 3 3 38 3 3 39 3 3 3
10 3 3 311 3 3 312 3 3 313 4 4 314 4 4 315 4 4 3
Eb/No (dB) Suara Music NoiseTanpa AWGN 3 3 3
0 1 1 11 1 1 12 1 1 13 1 1 14 1 1 15 1 1 16 1 1 17 1 1 18 1 1 19 1 1 1
10 2 2 211 2 2 212 2 2 213 2 2 214 2 2 215 2 2 316 2 2 317 2 2 318 3 3 319 3 3 320 3 3 3
Pengujian nilai MOS sistem 64QAM
dengan input Mic-In
24
LOGO
Pengujiannya menggunakan metode MOS (Mean Opinion Score).
Didapatkan hasil sistem QAM memiliki nilai MOS paling baik dibandingkan sistem 16-QAM maupun 64-QAM.
Metode MOS dirasakan kurang efektif untuk mengestimasi kualitas audio, hal ini dikarenakan :
Tidak terdapatnya nilai yang pasti terhadap parameter yang mempengaruhi kualitas audio.
Setiap orang memiliki standar yang berbeda-beda terhadap suara yang mereka dengar dengan hanya mendengarkan audio.
Dibutuhkan pendapat banyak orang untuk mengestimasi nilai MOS tersebut.
Analisa Keseluruhan Sisteminput sinyal suara via port Mic-In
25
LOGODokumentasi
Hasil Pengujian
26
(a) Hasil Modulasi QAM (b) Hasil Modulasi 16-QAM
LOGODokumentasi
Hasil Pengujian (cont’)
27
(c) Hasil Modulasi 64-QAM (d) Hasil Demodulasi QAM input Bernoulli
LOGODokumentasi
Hasil Pengujian (cont’)
28
(e) Hasil Demodulasi QAM input Pulse (f) Contoh kesalahan deteksi bit sistem QAM
LOGO
KESIMPULAN
Hasil implementasi terbaik pada kondisi sinkron terdapat padasistem QAM dengan BER=0,00001 dalam pengujian 100.000 bit pada Eb/No ≥ 0dB baik untuk input Pulse Generator maupuninput Bernoulli Binary Generator.
Hasil implementasi terbaik pada kondisi sinkron terdapat padasistem 16-QAM dengan BER=0,00001 dalam pengujian 100.000 bit pada Eb/No ≥ 13dB baik untuk input Pulse Generator danEb/No ≥ 10dB input Bernoulli Binary Generator.
Hasil implementasi terbaik pada kondisi sinkron terdapat padasistem 64-QAM dengan BER=0,00001 dalam pengujian 100.000 bit pada Eb/No ≥ 11dB baik untuk input Pulse Generator danEb/No ≥ 18 input Bernoulli Binary Generator.
29
LOGO
KESIMPULAN
Hasil implementasi terburuk terdapat saat menggunakan sinyalinput dari Function Generator dengan nilai BER<1.00E-04 untuksemua variasi nilai Eb/No.
Hasil implementasi terburuk terdapat pada sistem 64-QAM dibandingkan dengan sistem QAM dan 16-QAM baikmenggunakan input dengan Pulse Generator, Bernoulli Binary
Generator, Function Generator, dan Microphone. Hasil inikarena sistem 64-QAM memiliki nilai BER yang lebih burukdibandingkan berdasarkan variasi nilai Eb/No.
30
LOGO
ANGGA YUDA PRASETYA / 2210106006
Top Related