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