Tugas Akhir ini menganalisis Doppler spread compensator (DSC) secara mendalam untuk sistem komunikasi persinyalan kereta cepat berbasis future railway mobile communication system (FRMCS). Teknologi multiple-input multiple-output (MIMO) yang dikombinasikan dengan DSC (MIMO-DSC) mampu mendukung FRMCS untuk persinyalan kereta cepat yang cara kerjanya dianalisis secara mendalam di dalam Tugas Akhir ini. Untuk mendukung implementasi MIMO-DSC di lapangan, Tugas Akhir ini melakukan implementasi MIMO-DSC dengan tanpa DSC terlebih dahulu pada universal software radio peripheral (USRP) dan melakukan verifikasi cara kerja DSC dengan beberapa antena.
Efek Doppler bisa dikompensasi oleh MIMO-DSC berdasarkan fungsi Bessel dengan interpolasi sinyal di sebuah titik yang diam terhadap tanah selama satu durasi simbol orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Faktor dominasi Rayleigh fading dan/atau Doppler effect dievaluasi dengan jumlah elemen antena K = {2,4}. MIMO diimplementasikan dalam skala laboratorium menggunakan USRP untuk mengkonfirmasi beberapa jenis teknik simulasi seperti modulasi, sinkronisasi sinyal, dan estimasi kanal pada sistem persinyalan kereta cepat.
Tugas Akhir ini berhasil: (i) membuat implementasi MIMO pada USRP B210 sebagai basis untuk pengembangan MIMO-DSC, (ii) menganalisis MIMO-DSC dengan parameter teknologi generasi ke-5 (5G) FRMCS di Indonesia yang menghasilkan perbaikan signifikan (sampai sekitar 21 dB), (iii) menemukan fakta bahwa efek Doppler pada sistem 5G numerology 0 tanpa DSC masih mengalami error-floor yang tidak bisa diperbaiki walaupun pada level signal-to-noise power ratio (SNR) yang tinggi (di atas 30 dB) pada kecepatan 500 km/h, dan (iv) menemukan bahwa penggunaan antena yang lebih sedikit mampu mengurangi efek buruk Rayleigh fading. Hasil Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan sistem komunikasi kereta cepat di Indonesia.