Mengimplementasikan Modulasi BPSK, QPSK, dan QAM di Matlab (Digital Communication)

Pelatihan yang dimulai pada Tanggal 03 ovember 2013 ini membahas tentang dasar Pengolahan Sinyal Digital Untuk sistem transmisi pada Wireless Communication. Tentornya adalah Prof Ir. Gamantyo Hendrantoro, M.Eng., PhD., yang merupakan dosen tetap Bidang Telekomunikasi Multimedia Elektro ITS.

Bab I : Menjelaskan tentang dasar modulasi
Ada beberapa modulasi yang digunakan pada pengolahan sinyal digital. Modulasi sendiri berarti menumpangkan sinyal pada sebuah media (dalam hal ini ditumpangkan pada sinyal berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi).

BPSK
Jenis modulasi PSK (Phase Shift keying) dimana terdapat 2 simbol sinyal yang masing masing di representasikan 1 bit dan masing” simbol berbeda fase sebesar 180 derajat. Biasanya bit masukan adalah 1/0 dan keluaran disebut sebagai simbol adalah -1/0. Modulasi di Matlab menggunakan fungsi pskmod(x,2). X menunjukkan data binary cth x=[1 0 0 1]; dan 2 menunjukkan log2(n)=2. n=1. BPSK secara bandwith lebih boros dan secara kualitas paling bagus dengan nilai BER paling kecil dibandingkan dengan Q-PSK dan QMA.

% Proses modulasi data kedalam BPSK
Data=[1 0 1 0 1 0];
outmapping=pskmod(Data,2);
Hasil dari modulasi tersebut adalah outmapping, seperti ini
>> Data
Data = 1 0 1 0 1 0
>> outmapping
outmapping = -1.0000 + 0.0000i 1.0000 – 1.0000 + 0.0000i 1.0000 -1.0000 + 0.0000i 1.0000
Jadi mappingnya 1-> -1 dan 0 -> 1. Demodulasi dilakukan dengan perintah outdemapping =pskdemod(Data,2);

QPSK
Modulasi dengan perbedaan masing masing simbol sebesar 90 derajat. QPSK mempunyai bandwith lebih efisien karena 2 bit di simbolkan dengan 1 bit. Cth mapping
00 -> 1
01 -> j
10 -> -1
11 -> -j
Perintahnya berbeda karena harus memapping tiap 2 bit.
% Modulaso QPSK
% Mode menentukan 8-PSK atau 4-PSK
mode = 4;
x=[1 1 0 0 0 1];
jml = log2(mode);
for p=1:jml:length(x)
datanum(1,ceil(p/jml))=bi2de(x(1,p:p+(jml-1)),’left-msb’);
end;
outmapping=pskmod(datanum,mode);
%Proses demappingnya
mode=4;
jml = log2(mode);
outdemapping1=pskdemod(outmapping,mode);
for i=1:length(outdemapping1)
outdemapping(1,jml*i-jml+1:jml*i)=de2bi(outdemapping1(1,i),jml,’left-msb’);
end
demap_keluar=outdemapping;

QAM
Merupakan modulasi PSK dengan amplitude sinyal carrier yang berubah ubah. Perintah di matlab menggunakan qammode dan qamdemod. Perintah pskmod di ganti dengan qammode dengan parameter inputan sama dengan pskmod, begitu juga dengan pskdemod, dig anti qamdemod.

Bab II : Konsep BER dan SNR dan Monte Carlo
BER menunjukkan berapa besar bit error rate pada data tersebut setelah di transmisikan, Cth jika data adalah x=[1 0 0 1]; y=[0 0 0 1]; Maka jika di lihat BERnya dengan perintah [ber,prosentase]=symerr(x,y); maka ber akan berisi nilai = 1 dan prosentase = 0.25. SNR adalah sinyal to noise rasio, yaitu perbandingan daya yang di keluarkan dengan noise yang ada, semakin besar nilainya menunjukkan boros energi, begitu sebaliknya. Montecarlo adalah sebuah metoda yg digunakan untuk membangkitkan bilangan acak dengan distribusi sampling statistic tertentu.Hasil dari BER dan SNR dengan monte carlo sebagai untuk beberapa teknik modulasi adalah sebagai berikut :