Makalah ini dipublikasikan pada Seminar Sistem Informasi Indonesia (SESINDO2008) – ITS, Surabaya 17 Desember 2008.

ANALISIS KINERJA ALGORITMA SHORT TIME FOURIER TRANSFORM (STFT) UNTUK DETEKSI SINYAL CARRIER FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM (FHSS) CDMA

Kalfika Yani, Achmad Rizal, Budi Prasetya
Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Telkom
Jln Telekomunikasi No. 1, Bandung, 40275
Telp : (022) 7564108 ext. 2326, Fax : (022) 7565933
E-mail : [email protected], [email protected], [email protected]

Abstract

In CDMA 2000 system, there are 2 kinds of spreading, first direct sequence spread spectrum (DSSS) and the second is frequency hopping. In direct sequence spread spectrum, PN code spread the signal. But in frequency hopping, signal will be spread using PN code yielded by frequency synthesizer that generated by PRG (Pseudo Random Generator).At receiver frequency hopping have a complex block. To get the same format signal with the signal from transmitter needed PRG and frequency synthesizer which have same parameter with transmitter. The main problem in frequency hoping is time accuracy of the of tracking and acquisition process.

STFT (Short Time Fourier Transform) Algorithm is development from FFT (Fast Fourier Transform). Signal will be sampled during t second then translated in domain frequency, so that the signal will be known its position in time and frequency domain. At this research, STFT algorithm is used to generate the pattern PRG in receiver. So that without owning PRG which have same characteristic with transmitter, we can get hop of frequency hopping. Transmission channel that using in this algorithm is AWGN and multipath fading channel.

STFT algorithm will give 100% in accuracy at all of channel condition if the receiver’s window length is as wide as transmitter’s time hopping or (1/2)n of wide of transmitter’s time hopping. In multipath fading channel STFT have 100% in accuracy at SNR ≥ -10 dB. At SNR = -15 dB STFT algorithm have 70% in accuracy and at SNR=-20 dBis 43%.

Keyword : STFT algorythm, carrier frequency detection, FHSS

Abstrak

Pada sistem CDMA 2000 terdapat 2 macam spreading, yaitu direct sequence spread spectrum (DSSS) dan frequency hopping. Pada direct sequence spread spectrum, sinyal ditebar oleh PN code. Sedangkan pada frequency hopping, sinyal ditebar oleh PN code yang dihasilkan oleh frequency synthesizer yang dibangkitkan oleh PRG (Pseudo Random Generator). Bagian penerima sistem frekuensi hoping memiliki blok yang sangat kompleks. Untuk mendapatkan format sinyal yang sama dengan sinyal yang dikirim oleh pengirim, diperlukan PRG dan frequency synthesizer yang memiliki parameter sama dengan pengirim. Permasalahan utama dalam frekuensi hoping adalah ketepatan pada saat proses tracking dan akuisisi.

Algoritma STFT (Short Time Fourier Transform) adalah pengembangan dari FFT (Fast Fourier Transform). Sinyal akan dicuplik selama t detik yang kemudian diterjemahkan dalam domain frekuensi, sehingga sinyal tersebut akan diketahui posisinya dalam domain waktu dan frekuensi. Pada penelitian ini digunakan algoritma STFT untuk membangkitkan pola PRG di penerima. Sehingga tanpa memiliki PRG dengan karaktiristik sama dengan pengirim, dapat diperoleh pola loncatan frequency hopping. Kanal transmisi yang mendukung algoritma ini adalah kanal AWGN dan kanal multipath fading.

Algoritma STFT akan menghasilkan akurasi 100 % pada semua kondisi kanal jika window receiver memiliki lebar yang sama dengan time hopping pada transmitter, atau window pada receiver memiliki window selebar (1/2)n dari time hopping transmitter. Pada kanal multipath fading, algoritma STFT memiliki tingkat akurasi sebesar 100% pada SNR ≥ -10 dB. Untuk SNR = -15 dB algoritma STFT memiliki akurasi sebesar 70 %, dan untuk SNR=-20 dB sebesar 43 %.

Katakunci: algoritma STFT, deteksi frekuensi carrier, FHSS

Makalah lengkap dapat di-download disini