komber final
TRANSCRIPT
Simulasi Sistem Komunukasi
Raised Cosine
Filter Delays
[TYPE THE DOCUMENT TITLE][Type the abstract of the document here. The abstract is typically a short summary of the contents of the document. Type the abstract of the document here. The abstract is typically a short summary of the contents of the document.]
DI SUSUN
OLEH
Nama Nim
Ivan Setiawan S 070402038
1
[Year]
2010-12-07
Kata Pengantar
Makalah “Raised Cosine Filter delays” ini penulis susun dengan tujuan untuk menyajikan
pengetahuan dasar bagi mereka yang akan mempelajari bagian dari sistem komunikasi
bergerak.
Makalah ini membahas teori singkat beserta simulasinya (Source code dan Tampilan
keluarnya) tentang “Raised Cosine Filter delays”
Penulis menyadari bahwa dalam makalah ini masih terdapat banyak kekurangan dan
untuk itu penulis akan menerima dengan senang hati segala saran-saran yang akan
diberikan oleh siapapun untuk kebaikan dan kesempurnaan makalah ini.
Medan, 08 Desembaer 2010
Penulis
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR......................................................................................... 2
DAFTAR ISI...................................................................................................... 3
Bab I PENDAHULUAN.................................................................................... 4
1.1 Latar Belakang...................................................................... 41.2 Tujuan Dan target................................................................. 4
Bab II PEMBAHASAN..................................................................................... 5
Bab III.SIMULASI........................................................................................... 13
3.1 Souce Code3.2 Hasil
Bab IV KESIMPULAN.................................................................................... 16
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 17
3
BAB 1
PENDAHULUAN
1.2 Latar Belakang
Raised Cosine Filter adalahFlter Low-Pass yang umumnya digunakan untuk
pembentukan pulsa dalam sistem data transmisi. Respon frekuensi dari kesempurnaan
Raised Cosine Filter adalah simestris dengan 0 Hz. Dan di bagi menjadi 3 bagian,
konstan di dalam pass-band, tenggelam dalam kurva cosine dan nol di luar pass-band
1.2 Tujuan Dan target
Adapun target yang dapat dicapai adalah :
Pembaca dapat memahami apa “Raised Cosine Filter delays”
Pembaca dapat memahami bagaimana mensimulasikannya.
4
BAB 2
PEMBAHASAN
Raised Cosine Filters
Filter raised cosine ada terutama untuk digunakan pada system komunikasi. Frekuensi
respon filter raised cosine yang ideal terdiri dari kesatuan penguatan pada frekuensi rendah,
fungsi raised cosine pada frekuensi menengah, dan total redaman pada frekuensi tinggi. Lebar
dari frekuensi menengah didefinisikan oleh factor rolloff konstan Alpha. Pada solusi filter
frekuensi passband didefinisikan sebagai poin sinyal atenuasi 50%. Penundaan harus bernilai
konstan Paling sedikit atenuasi 15 sampai 20dB.
Saat frekuensi pass band sari filter raised cosine diset setengah dari kecepatan data,
criteria pertama respon impulse nyquist tetap pada respon impulse adalah nol untuk T = NTs,
di mana NTs adalah sebuah integer dan T adalah periode.
Solusi filter penyedia analog,filter raised cosine IIR dan FIR. FIR adalah yang paling
akurandan paling baik untuk digunakan. Bagaimanapun, jika tidak memungkinkan untuk
menggunakan filter FIR, filter analog dapat dikira kira respon raised cosine. Orde tertinggi
dari filter, perkiraan raised cosine terbesar. Filter raised cosine orde tinggi juga menghasilkan
waktu delay yang lebih lama. Nilai alpha yang lebih kecil menggunakan lebih sedikit
bandwidth, bagaimanapun, juga menghasilkan ISI dan nilai elemen eroe dan merancang
imperfeksi.
Respon frekuensi dapat ditulis sebagai berikut:
1 for ω < ωc (1- α)
F(ω) = 0 for ω > ωc (1+ α)
1+COS π (ω - ωc (1- α))2αωc for ωc (1- α) < ω < ωc (1+ α)
2
Where ωc is half the data rate in r/s
Raised Cosine Frequency Response
5
Respon frekuensi filternya sebagai berikut:
Bentuk respon gelombang perseginya:
Sebuah FIR Raised Cosine dapat di sintesis langsung dari respon impulse, di mana:
H(t) = Sinc (t/T) cos (παt/T)1-4 (αt/T)2
Raised Cosine Impulse Response
Root Raised Cosine Filter
Filter root raised cosine yang ideal, respons frekuensinya terdiri dari kesatuan penguatan pada
frekuensi rendah, akar persegi dari fungsi raised cosine pada frekuensi menengah, dan total
atenuasi pada frekuensi tinggi. Lebar frekuensi menengah didefinisikan oleh rfaktor
olloffAlpha. Pada solusi filter, frekuensi passband didefinisikan sebagai.707 setengah poin
daya.
6
Filter root raised cosine umumnya digunakan pada pasangan seri, sehingga total efek filter
adalah filter raised cosine. Keuntungannya Adalah jika sisi transmitter filter disimulasi oleh
impulse, kemudian sisi receive filter dikuatkan ke filter sebuah sudut pulsa input yang identik
dengan respons impulsenya sendiri. Dengan demikian menyiapkan sinyal filter dan
memaksimalkan kecocokan dengan rasio noise sementara pada saat yang sama
meminimalkan ISI
Secara matematis, respons frekuensi dapat ditulis:
1 for ω < ωc (1- α)
F(ω) = 0 for ω > ωc (1+ α)
Akar 1+COS π (ω - ωc (1- α))2αωc for ωc (1- α) < ω < ωc (1+ α)
2
Root Raised Cosine Frequency Response
Respon frekuensi FilterbRoor Raised Cosine
Ideal Root Raised Cosine Frequency Response
Filter FIR Raised Cosine dapat disintesis langsung dari respons impulse di mana
7
Symmetrical Band Pass Raised and Root Raised Cosine Filters
Jika frekuensi rendah memfilter aliran data diperlukan , secara aritmatik peningkatan simetris
dan akar filter raised cosine dapat dieliminasi ISI, dimana pada saat yang sama waktu
menyediakan pemfilteran frekuensi rendah. Solusi filter membantu sejumlah filter pada suit
filter-nya. Pembulatan filter dikendalikan oleh variable alpha, hanya sebagai low pass filter.
Alpha = 0 menyediakan dinding bata teoritis yang sempurna, dan alpha = 1 menyediakan
pembulatan lengkap.
Arithmetically SymmetricalBand Pass Raised Cosine Filter
Frequency Response
Arithmetically SymmetricalBand Pass Root Raised Cosine Filter
Frequency Response
Impulse Response of Band Pass Raised Cosine Filter With No ISISampled Every Half Second
Data Transmission Filters
Filter data transmisi sama dengan filter raised cosine, tapi lebih sederhana untuk membangunnya
dan tidak membutuhkan ekualizer delay, dan lebih sedikit efektif menghilangkan ISI. Solusi data
8
transmisi ditawarkan oleh solusi filter mengeliminasi postcursor ISI, atau semua ISI jika frekuensi
passband ganda. Contoh respon impulse untuk filter orde 7 adalah sbagai berikut:
7th Order Raised Cosine Filter Impulse Response
Alpha=0.35
7th Order Data Transmission Filter Impulse Response
Alpha=0.35
Dari inspeksi, filter data transmisi hanya memiliki satu poin signifikan precursor ISI. Jika
frekuensi pass band ganda, precursor ISI menghilang atau tidak signifikan. Hasilnya adalah
filter transmisi data sedikit lebih efektif untuk menghilangkan ISI atau menyediakan dua kali
bandwidth.
Filter Solutions creates Data Transmission filters by removing the delay equalizer from the
Raised Cosine filter, and employing numerical methods to remove the postcursor ISI. This
solution is not unique. Other solutions for Data Transmission Filters are known to exist,
such as that found in The CRC Handbook of Electrical Filters. The solutions offered by Filter
Solutions has the advantage of offering the user flexibility in designing for accuracy vs.
bandwidth by selecting different Alpha values.
Solusi filter membuat filter data transmisi dengan menghilangkan ekualizer delay dari filter
raised cosine, dan mempekerjakan metode numeric untuk menghilangkan postcursor ISI.
Solusi ini tidak unik. Solusi lainnya untuk filter transmisi data diketahui untuk exist, seperti
ditemukan pada CRC Handbook of Electrical Filters. Solusi ini ditawarkan oleh solusi filter
yang memiliki keuntungan dalam menawarkan fleksibelitas user dalam merancang akurasi vs
bandwidth dengan memilih nilai alpha yang berbeda.
Desain Raised Cosine FIR Filter
Raised Cosine Filter adalah filter yang umum digunakan pada system komunikasi
data untuk membatasi intersymbol interference (ISI). Impulse respon dari raised cosine filter
adalah nol pada masing masing periode symbol adjacent. Spesifikasi sebuah Raised Coasine
9
Filter adalah straight-forward, dan memerlukan hanya “rolloff factor’ (biasa disebut “beta”
atau “alpha”), kecepatan sample, kecepatan symbol, dan jumlah tap pada FIR. Editor
ScopeFIR’s raised coasine spesifikasi ditunjukan di bawah ini untuk contoh yang
menggunakan factor rolloff 0,6, frekuensi sampling 84 kHz, 8 sample per symbol(untuk
kecepatan symbol 10,5 kHz) dan total tap 48.
Sesuai dengan namanya pilihan "Root Raised" menunjukkan, ScopeFIR juga dapat
merancang filter "Root Raised Cosine" (walaupun kita tidak memilihnya dalam contoh ini.)
"Root Ratsed Cosine" filter digunakan dalam kasus dimana respon keseluruhan Raised
Cosine dibagi sama antara pemancar dan penerima. Filter ini adalah “akar” (akar persegi)
pada bagian domain frekuensi. Karena respon frekuensi filter transmit dan receive dapat
dikalikan bersama pada receiver, receiver dapat melihat sebuah sinyal yang telah difilter oleh
Raised Cosine Filter secara keseluruhan jika kita menggunakan filter Root Raised Cosine
pada transmitter dan receiver. Karena “akar” ada pada domain frekuensi, bukan pada domain
waktu kita tidak dapat dengan mudah mengambil akar persegi dari respon impulse raised
cosine filter untuk merancang sebuah filter root raised cosine; satu satunya cara untuk
merancang filter root raised adalah dengan mengkalkulasi akar persegi dari respon frekuensi
filter cosine, kemudian mentransformasikannya ke domain waktu untuk membuat respons
impulse filter (yang mana, untuk filter FIR adalah hal yang sama dengan koefisien). Prosedur
ini adalah sesuatu yang komplikasi untuk dilakukan manual, tapi jika kita memilih “root
raised”, ScopeFIR melakukannya secara otomatis.
Sepanjang spesifikasi, editor spesifikasi raised cosine menampilkan beberapa
informasi yang berguna. Meskipun kita telah memasukan kecepatan symbol pada bagian
“samples per symbol”, ScopeFIR secara otomatis menghitung kecepatan symbol ekuivalen.
Ini menunjukkan bahwa lebar filter mengkorespondensi 5875 simbol, dan menunjukkan
10
bahwa filter respon frekuensi (dalam dB) pada frekuensi nol, setengah dari kecepatan
sampling, dan dua kali frekuensi sudut raised cosine (dalam hal ini 2,1 dan 8,4 kHz). Sama
baiknya dengan dua kali frekuensi sudut kedua (16,8 kHz)
Setelah merancang filter, ScopeFIR menunjukkan respon frekuensi danplot respon
impulse:
Seperti dugaan, plot ini memiliki sudut peningkatan kosinus. Dia datar pada frekuensi
rendah dan kemudian miring pada sudut kosinus sampai ke stopband. Sebuah fileter raised
cosine teoritis memiliki atenuasi tidak terbatas pada stopband, tapi dalam kasus ini kita
melihat atenuasi stopband terbatas sekitar 60-70dB. Ini karena jumlah tap filter yang kita
pilih; kita dapat menggunakan lebih banyak tap jika menginginkan atenuasi yang lebih, tapi
ini akan menyebabkan penghitungan lebih banyak dan lebih banyak delay pada filter; pada
aplikasi ini 47 tap telah dianggap sebagai kompromi yang baik.
Plot Respon impulse di bawah menampilkan fitur yang diperlukan untuk mencapai
nol intersimbol interference:
Dimulai dari tap tengah (puncak), kita dapat melihat respon impulse melewati
sepanjang nol pada masing masing interval dari delapan tap. (spesifikasi design di atas
memberikan delapan sample per simbol, jadi masing masing tap berhubungan ke satu periode
sample) sebagai catatan, bagaimanapun, jika kita tidak mensinkronkan sampling simbol kita
ke hak instan (yang mana adalah uncak tengah dari filter) kita akan mulai mendapat
11
intersimbol interferensi. Sebagai contoh, jika anda mulai hanya satu tap dari tengah,
kemudian lihat respon dari filter delapan tap dari situ, anda akan melihatt bahwa respon
impulse memiliki nilai yang bukan nol. Ini mengilustrasikan bahkan dengan filter yang tepat,
interferensi intersimbol dapat timbul jika sinkronisasi sample simbol tidak tepat.
Pada kasus ini, kita dapat merancang filter raised cosine kita untuk memiliki 47 tap,
tapi kemudian kita buat menjadi 48 tap. Kenapa? Karena bagian tengah dari respon impulse
adalah sebuah puncak. Puncak ini menolong kita dengan sinkronisasi data. Jadi kita buat jadi
48 tap karena kita suka untuk menipiskan atau interpolasi oleh jumlah sample per simbol.
Implementasi efisien dari penipisan atau kebutuhan interpolasi adalah jumlah tap FIR
perkalian dari penipisan atau faktor interpolasi.
12
BAB III
SIMULASI
Simulasi untuk Raised Cosine Filter Delays dengan Menggunakan Mathlab
Langkah-Langkahnya :
1. Buka Mathlab yang sudah terinstal
13
2. Masukkan Source Code Kedalam Jendela M-File
Dengan Source Code :
[y,t] = rcosflt(ones(10,1),1,8,'fir',.5,6); % Delay = 6 samples[y1,t1] = rcosflt(ones(10,1),1,8,'fir',.5,8); % Delay = 8 samplesplot(t,y,t1,y1,'--') % Two curves indicate the different delays.legend('Delay = 6 samples','Delay = 8 samples','Location','NorthOutside')peak = t(find(y == max(y))); % Times where first curve peakspeak1 = t1(find(y1 == max(y1))); % Times where second curve peakspt = [min(peak), min(peak1)] % First peak time for both
curves
Penjelasan Source Code
14
3.
4. Kemudian Klik “Debug” dan pilih “Save and Run”, maka jendali tadi akan disimpan
dan siap untuk di Run atau diproses.
5. Maka Terakhir akan muncul Gambar hasil simulasi dan nilai output simulasi
Gambar Hasil Simulasi
15
Nilai Output Simulasi
pt =
14.6250 16.6250
Bab IV
KESIMPULAN
Raised Cosine Filter adalahFlter Low-Pass yang umumnya digunakan untuk
pembentukan pulsa dalam sistem data transmisi
Raised Cosine Filter adalah filter yang umum digunakan pada system komunikasi
data untuk membatasi intersymbol interference (ISI)
Filter data transmisi sama dengan filter raised cosine, tapi lebih sederhana untuk
membangunnya dan tidak membutuhkan ekualizer delay, dan lebih sedikit efektif
menghilangkan ISI
16
Daftar Pustaka
1. http://www.nuhertz.com:80/
2. http://www.iowegian.com/
17