Implementasi Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) pada DSK TMS320C6416T O C K I A D I T YA M 2211106022 - T E L E KO M U N I K A S I M U LT I M E D I A -
Pembimbing Dr. Ir. Suwadi, MT Ir. Titik Suryani, MT
Latar Belakang 1
Proses pengiriman informasi/data sering dijumpai masalah inteferensi, noise, maupun jamming yang bisa merusak sinyal informasi.
2
Membuat sistem Frequency Hopping Spread Spectrum
Tujuan Mengimplementasikan sistem Frequency Hopping Spread Spectrum dengan 1 gangguan Single Tone dan Multi Tone Jamming pada DSK TMS320C6416T
2 Mengetahui ketahanan sistem FHSS terhadap Single Tone dan Multi Tone Jamming
Rumusan Masalah 1 Bagaimana mengimplementasikan sistem FHSS pada DSK TMS320C6416T?
2 Bagaimana menguji ketahanan FHSS terhadap Single dan Multi Tone Jamming?
Batasan Masalah 1
Pemodelan sistem pemancar dan penerima FHSS menggunakan perangkat lunak MATLAB simulink.
2
Menggunakan DSK TMS320C6416T untuk menganalisa hasil implementasi sistem pengiriman dan penerimaan FHSS.
3
Interface pemodelan sistem antara MatLAB dan DSK TMS320C6416T menggunakan perangkat lunak Code Composer Studio.
4
Pengujian sistem FHSS terhadap Single Tone Jamming dan Multi Tone Jamming.
Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) Merupakan salah satu teknik spread spectrum yang memiliki karakteristik perubahan secara periodik pada frekuensi pembawa dari sinyal yang ditransmisikan. Himpunan frekuensi pembawa M {f1, f2,… ,fM} disebut hopset. Hopping (lompatan) yang terjadi melalui pita frekuensi disebut hopping band yang mencakup kanal frekuensi M
Single Tone Jamming
Sinyal jamming ditransmisikan di frekuensi tunggal. Sinyal jamming ini merupakan sebuah pola Continuous Wave (CW) yang diletakkan di frekuensi tunggal.
Single tone jamming juga disebut dengan spot jamming.
Multi Tone Jamming Sinyal jamming ini memiliki satu atau lebih dari satu jammer tone yang ditempatkan di spektrum. Multiple-tone jamming mendistribusikan daya jammer di antara beberapa pola (tones).
Jammer akan memancarkan lebih dari satu pola (tone) yang ditempatkan secara acak atau ditempatkan pada frekuensi tertentu
DSK TMS320C6416T (DSP Starter Kit) Texas Instruments DSK TMS320C6416T adalah low cost development platform untuk aplikasi pemrosesan sinyal digital secara real-time. Software Code Composer Studio (CCS) yang mengkonversi file *.mdl atau *.m ke dalam bahasa C atau bahasa assembly kemudian dapat dikompilasi untuk dijalankan ke dalam DSK. Digital Signal Processor digunakan untuk aplikasi komunikasi, speech control dan image processing.
Perancangan dan Implementasi Sistem FHSS
Pemodelan Sistem Frequency Hopping Spread Spectrum Sumber Data
Konversi Bit ke Integer Pola Lompatan (hopping)
Modulasi Frequency Hopping
Single/Multi ToneJamming
Perhitungan Bit Error Rate (BER)
Kanal AWGN
Konversi Bit-bit Data
Konversi Bit ke Integer 0-3
Konversi Bit ke Integer1-16 Pola Lompatan (hopping)
Demodulasi Frequency Hopping
Parameter yang digunakan saat melakukan pengujian
Eb/No
10 dB dan 20 dB
Frekuensi Jamming (Hz) STJ MTJ
2 dan 2.5
2;11 dan 2.5;11.5
Amplitudo Jamming Nilai 0.1414 0.2828 0.4243 0.5657 0.7071 0.8485 0.9899 1.1314 1.2728 1.4142 2.1213 2.8284 4.2426
Persentase 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 150% 200% 300%
Pemodelan Sistem FHSS pada Matlab Simulink
Hasil Modulasi Frequency Hopping Spread Spectrum
Hasil Modulasi setelah melewati Single Tone Jamming dan Kanal AWGN
Hasil Modulasi setelah melewati Multi Tone Jamming dan Kanal AWGN
Kinerja sistem FHSS terhadap gangguan kanal AWGN
1E+00
1
Perbandingan BER FHSS dengan FHSS tanpa hopping secara Simulasi
Nilai BER FHSS = 0.00970 Nilai BER FHSS Tanpa Hopping = 0.00637
Bit Error Rate
1E-01
2
1
1E-02
Nilai BER FHSS = 0.00001 Nilai BER FHSS Tanpa Hopping = 0.00002
1E-03 1E-04
2
1E-05 0
2
FHSS
4
6 Eb/No (dB)
8
10
FHSS Tanpa Hopping
12
Kinerja sistem FHSS terhadap gangguan kanal AWGN dan Single Tone Jamming
1E+00
1
Perbandingan BER FHSS dengan FHSS tanpa hopping secara Simulasi (Single Tone Jamming)
Eb/No= 20dB; Amp= 100% BER FHSS Tanpa Hopping = 0.03674
1
Bit Error Rate
1E-01 1E-02
Eb/No= 20dB; Amp= 100% Nilai BER FHSS = 0.00719
2
1E-03
2
Selisih = 0.02955 atau Lebih baik 19.57%
1E-04 1E-05 0%
50%
FHSS; Eb/No=10dB FHSS; Eb/No=20dB
100%
150%
200%
250%
300%
350%
Amplitudo Jamming
FHSS Tanpa Hopping; Eb/No=10dB FHSS Tanpa Hopping; Eb/No=20dB
Grafik BER vs Amplitudo Jamming Fj = Fc. (Single Tone Jamming).
Kinerja sistem FHSS terhadap gangguan kanal AWGN dan Multi Tone Jamming Perbandingan BER FHSS dengan FHSS tanpa hopping secara Simulasi (Multi Tone Jamming)
1
Eb/No= 20dB; Amp= 100% BER FHSS Tanpa Hopping = 0.03503
1E+00
Bit Error Rate
1E-01
1
1E-02
Eb/No= 20dB; Amp= 100% Nilai BER FHSS = 0.01001
2
1E-03
Selisih = 0.02502 atau Lebih baik 28.57%
1E-04 1E-05 0%
50%
100%
150%
200%
250%
300%
350%
Amplitudo Jamming FHSS; Eb/No=10dB
FHSS Tanpa Hopping ; Eb/No=10dB
FHSS; Eb/No=20dB
FHSS Tanpa Hopping; Eb/No=20dB
Grafik BER vs Amplitudo Jamming Fj = Fc. (Multi Tone Jamming).
2
Pemodelan Sistem FHSS pada Matlab Simulink untuk DSK TMS320C6416T
Kinerja sistem FHSS pada DSK TMS320C6416T (DSP Starter Kit) Perbandingan BER FHSS secara Simulasi dan Implementasi
1E+00
1
Kondisi Eb/No 10 dB; BER simulasi 0.00307. BER implementasi 0.00317. Selisih 0.00017.
Bit Error Rate
1E-01 1E-02
1
1E-03
1E-04 1E-05 0
2
4
6
8
10
Eb/No (dB) FHSS Simulasi FHSS Implementasi
Grafik BER vs Eb/No (dB) Sistem FHSS secara simulasi dan implementasi.
12
Kinerja sistem FHSS pada DSK TMS320C6416T (Single Tone Jamming)
Perbandingan BER FHSS secara Simulasi dan Implementasi (Single Tone Jamming)
1E+00 1E-01
1
Kondisi Eb/No 10 dB; BER simulasi 0.03426. BER implementasi 0.03433. Selisih 0.0007.
Bit Error Rate
1
1E-02 2
1E-03
2
1E-04 1E-05 0%
50%
100%
150%
200%
250%
Amplitudo Jamming
FHSS Simulasi; Eb/No=10dB FHSS Implementasi; Eb/No=10dB
300%
350%
FHSS Simulasi; Eb/No=20dB FHSS Implementasi; Eb/No=20
Grafik BER Sistem FHSS Single Tone Jamming secara simulasi dan implementasi (Fj = Fc)
Kondisi Eb/No 20 dB BER simulasi 0.00719 BER implementasi 0.00723. Selisih 0.0004.
Kinerja sistem FHSS pada DSK TMS320C6416T (Multi Tone Jamming) Perbandingan BER FHSS secara Simulasi dan Implementasi (Multi Tone Jamming)
1E+00 1E-01
Bit Error Rate
1
Kondisi Eb/No 10 dB; BER simulasi 0.22020. BER implementasi 0.21627. Selisih 0.00393.
1 2
1E-02 1E-03
2
1E-04 1E-05 0%
50%
100%
150%
200%
250%
300%
350%
Amplitudo Jamming FHSS Simulasi; Eb/No=10dB FHSS Implementasi; Eb/No=10dB FHSS Simulasi; Eb/No=20dB FHSS Implementasi; Eb/No=20dB
Grafik BER Sistem FHSS Multi Tone Jamming secara simulasi dan implementasi (Fj = Fc)
Kondisi Eb/No 20 dB BER simulasi 0.23152 BER implementasi 0.23563. Selisih 0.00411. .
Kesimpulan Kinerja sistem FHSS lebih tahan terhadap Single dan Multi Tone Jamming dibandingkan dengan sistem FHSS tanpa hopping karena sistem FHSS memiliki frekuensi pembawa sebanyak 16 frekuensi.
2
Parameter yang mempengaruhi nilai BER pada sistem FHSS Eb/No, Frekuensi jamming (Fj) dan Amplitudo Jamming. Semakin besar nilai Amplitudo jamming maka nilai BER sistem FHSS akan bertambah. Selain itu, penempatan frekuensi jamming juga berpengaruh pada sistem FHSS. Saat kondisi Fj=Fc nilai BER akan lebih besar daripada saat Fj≠Fc.
1
Kesimpulan 3
Kinerja terburuk sistem FHSS saat diganggu oleh Single Tone Jamming adalah saat kondisi Eb/No=10 dB, Fj=Fc, dan amplitudo STJ lebih besar dari 150% yang menghasilkan nilai BER mencapai 0.12714. Kinerja terburuk sistem FHSS saat diganggu oleh Multi Tone Jamming sama seperti Single Tone Jamming yaitu saat kondisi Eb/No=10 dB, Fj=Fc, dan amplitudo MTJ lebih besar dari 150% yang menghasilkan nilai BER mencapai 0.23152.
5
Nilai BER dari hasil implementasi sistem FHSS pada DSK TMS320C6416T sesuai dengan hasil simulasi Matlab Simulink.
4
Ocki Aditya M 2211106022
Telekomunikasi multimedia
