PROYEK AKHIR
PENGUKURAN DAN PENGOLAHAN EXCESS
DELAY KANAL RADIO PROPAGASI DALAM
RUANG PADA KONDISI RUANG BERBEDA
Catur Ady Susanto NRP. 7203 030 020
Dosen Pembimbing :
Ir. Nur Adi Siswandari, MT NIP. 132 093 220
Hani’ah Mahmudah,ST NIP. 132 297 803
JURUSAN TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA
PENGUKURAN DAN PENGOLAHAN EXCESS DELAY KANAL RADIO PROPAGASI DALAM RUANG PADA
KONDISI RUANG YANG BERBEDA
Oleh:
CATUR ADY SUSANTO 7203.030.011
Proyek Akhir ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md.)
di
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Disetujui oleh
Tim Penguji Proyek Akhir : Dosen Pembimbing :
1. Ir. Budi Aswoyo, MT. 1. Ir. Nur Adi Siswandari, MT.
NIP. 131.843.379 NIP. 132.093.220
2. Ir. Yoedy Moegiharto, MT. 2. Hani’ah Mahmudah, ST.
NIP. 131.651.259 NIP. 132.297.803
3. I Gede Puja Astawa, ST, MT. NIP. 132.102.837
Mengetahui
Ketua Jurusan Telekomunikasi
Drs. Miftahul Huda, MT. NIP. 132.055.257
ABSTRAK
Propagasi gelombang radio pada dasarnya merupakan bagian terpenting yang berpengaruh terhadap keberhasilan sebuah komunikasi. Berdasarkan dari jenisnya, propagasi gelombang radio dapat dibedakan menjadi dua, yaitu propagasi dalam ruang (indoor propagation) dan propagasi luar ruang (outdoor propagation). Untuk propagasi dalam ruang, baru mendapatkan kejelasan (titik terang) setelah berhasil ditemukannya cara penentuan pemodelan kanal melalui tanggapan impuls.
Berdasarkan tanggapan impuls yang diperoleh dapat diketahui beberapa parameter yang bisa digunakan untuk menentukan karakteristik kanal nirkabel. Untuk itu pada proyek akhir ini, telah dibahas tentang pengukuran dan pengolahan excess delay kanal radio propagasi dalam ruang (indoor propagation) untuk kondisi ruang yang berbeda. Untuk pengambilan data dilakukan dengan menggunakan peralatan berupa pemancar dan penerima yang disebut network analyzer (NA).
Data hasil pengukuran berupa fungsi transfer kanal nirkabel dalam domain frekuensi, untuk mendapatkan tanggapan impuls memerlukan proses pengolahan data menggunakan inverse fast fourier transform (IFFT), dari tanggapan impuls yang diperoleh dapat diketahui excess delay kanal. Hasil dari proyek akhir ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh kondisi ruang terhadap excess delay kanal berupa distribusi excess delay, sehingga komponen lintasan jamak (multipath) dapat diamati.
Kata kunci : propagasi, excess delay, network analyzer, multipath.
ABSTRACT
Radiowave propagation basically represent part of primal having an effect on to efficacy a communication. Based on the type, radiowave propagation can be differred become two, that is indoor propagation and outdoor propagation. For indoor propagation, we will get the clarity after succeeding finding the way of channel model through impulse response.
Based on the impulse response obtained therefore will knowable some parameter which can be used to determine wireless channel characteristic. That’s why at this final project, have been studied about processing excess delay propagation radio channel and measurement indoor propagation for the different space condition. For the measurement have done by using equipments in the form of receiver and transmitter which is called network analyzer (NA).
The result of measurement is the function transfer channel of wireless in frequency domain, to get the impulse response it’s need data processing by using inverse fast fourier transform (IFFT), from the impulse response obtained knowable of excess delay channel. The result from this final project expected can give the information about the influence condition of room to excess delay of channel such as excess delay distribution, because that the plural trajectory component which called multipath can be perceived.
Keyword : propagation, excess delay, network analyzer, multipath
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir, dengan judul :
“Pengukuran dan Pengolahan Excess Delay Kanal Radio Propagasi Dalam Ruang Pada Kondisi Ruang Berbeda”
Dalam menyelesaikan proyek akhir ini, penulis mengacu pada teori yang pernah penulis dapatkan serta bimbingan dari dosen pembimbing proyek akhir, dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya proyek akhir ini.
Proyek akhir ini digunakan sebagai salah satu syarat akademis untuk memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md.) di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya.–.Institut Teknologi Sepuluh Nopember (PENS-ITS) Surabaya.
Penulis menyadari bahwa didalam pembuatan buku proyek akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan segala kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak. Penulis berharap agar buku ini dapat memberikan sumbangan yang berarti dan semoga dapat memberikan manfaat bagi para mahasiswa Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS-ITS) pada khususnya serta dapat memberikan nilai lebih bagi para pembaca pada umumnya.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberi masukan sehingga buku ini dapat disusun.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surabaya, Agustus 2006
Penulis
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir serta penulisan buku proyek akhir ini, dan juga tidak terlepas bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu dengan segala ketulusan serta kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Titon Dutono, M.Eng selaku Direktur PENS-ITS Surabaya
2. Bapak Drs. Miftahul Huda, MT selaku Ketua Jurusan Teknologi Telekomunikasi PENS-ITS Surabaya.
3. Ibu Ir. Nur Adi Siswandari, MT dan Ibu Hani’ah Mahmudah, ST selaku dosen pembimbing proyek akhir yang selalu memberikan teori beserta penjelasan-penjelasannya.
4. Ibu Ir. Wahyu Catur, MT, Ibu Okkie Puspitorini, ST dan Ibu Ari Wijayanti, ST atas saran serta dukungannya.
5. Bapak Ir. Yoedy Moegiharto, MT, Bapak Ir. Budi Aswoyo, MT dan Bapak I Gede Puja Astawa, ST selaku Dosen Penguji. 6. Ibu Tambah Soenarto yang selalu sabar dalam mengasuh putra
dan putrinya walaupun sendirian (single parent), Mbak Endah yang sering penulis mintai tolong untuk membuatkan masakan, Mas Tatok dan Mas Indra terima kasih atas segalanya.
7. Bapak Ir. Gigih Prabowo, MT, selaku Dosen PENS-ITS Surabaya, yang senantiasa memberikan semangat serta dorongan kepada penulis baik moral maupun spiritual.
8. Bapak Ir. Hariyanto Soeroso, MT, selaku Dosen PPNS-ITS Surabaya, yang selalu memberikan semangat serta dorongan kepada penulis baik moral maupun spiritual.
9. Seluruh keluarga besar kelas 3 Telkom A yang sering saling mengingatkan dan memberi semangat satu dengan yang lainnya.
10. Semua Dosen PENS-ITS dari semua Jurusan.
11. Seluruh staff dan karyawan PENS-ITS yang sabar melayani segala permintaan dan keluhan kami sebagai mahasiswa. 12. Rekan-rekan mahasiswa serta semua pihak yang tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
DAFTAR ISI
Lembar Judul ... i
Lembar Pengesahan ... ii
Abstrak ... iii
Abstract ... iv
Kata Pengantar ... v
Ucapan Terimakasih ... vi
Daftar Isi ... vii
Daftar Gambar ... ix
Daftar Tabel ... xi
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG ... 1
1.2 PERUMUSAN MASALAH ... 2
1.3 BATASAN MASALAH ... 2
1.4 TUJUAN DAN MANFAAT ... 3
1.5 METODOLOGI ... 3
1.6 SISTIMATIKA PEMBAHASAN ... 3
BAB 2 DASAR TEORI 2.1 TEORI UMUM ... 5
2.2 PROPAGASI ... 5
2.2.1 Free space ... 5
2.2.2 Refleksi ... 6
2.2.3 Difraksi ... 6
2.2.4 Scattering ... 7
2.3 LINTASAN JAMAK (MULTIPATH) ... 7
Maximum Excess Delay ... 8
2.4 RUGI-RUGI LINTASAN ... 9
2.5 PROSES IFFT ………. 9
2.6 ANTENA ……… 9
2.6.1 Antena Discone ……… 10
2.6.2 Pola Radiasi Antena ... 10
2.6.3 Polarisasi ... 11
2.6.4 Gain Antena ... 11
BAB 3 PENGUKURAN DAN DATA HASIL PENGUKURAN
3.1 SET-UP PENGUKURAN ……….. 13
3.2 PERALATAN YANG DIGUNAKAN ………….. 14
3.2.1 Network Analyzer ……… 14
3.2.2 Antena Pemancar dan Penerima ………….. 15
3.2.3 Kabel Penghubung ……… 16
3.3 SET-UP RUANG PENGUKURAN ... 17
3.4 PENGUKURAN ………. 20
3.4.1 Kalibrasi ……….. 20
3.4.2 Inisialisasi ……… 20
3.4.3 Pelaksanaan Pengukuran ……….. 22
3.5 DATA HASIL PENGUKURAN ……… 23
BAB 4 ANALISA DATA HASIL PENGUKURAN 4.1 TANGGAPAN IMPULS ……… 25
4.2 PROSES BINNING ……… 30
4.3 MAXIMUM EXCESS DELAY ... 32
4.4 HASIL YANG DI CAPAIDARI GUI ... 38
BAB 5 PENUTUP 5.1 KESIMPULAN ... 45
5.2 SARAN ... 45
DAFTAR PUSTAKA ... 47
LAMPIRAN A ... 49
LAMPIRAN B ... 63
RIWAYAT HIDUP ... 91
1. Gambar 2.1 Refleksi ………. 6
2. Gambar 2.2 Difraksi ... 7
3. Gambar 2.3 Multipath ... 8
4. Gambar 2.4 Antena Discone ... 10
5. Gambar 3.1 Set-Up Peralatan Pengukuran ... 14
6. Gambar 3.2 Network Analyzer dan Komputer ... 15
7. Gambar 3.3 Antena Disccone Yang Digunakan Pada Saat Pengukuran ... 15
8. Gambar 3.4 Kabel Penghubung (coaxial cable type RG-58) ………... 16
9. Gambar 3.5 Serangkaian Peralatan Yang Digunakan ...…….. 16
10. Gambar 3.6 Foto Ruang Pengukuran Pada Kondisi Normal ... 17
11. Gambar 3.7 Set-Up Ruang Pengukuran Pada Kondisi Triplek ……….. 18
12. Gambar 3.8 Foto Ruang Pengukuran Pada Kondisi Triplek .... 18
13. Gambar 3.9 Set-Up Ruang Pengukuran Pada Kondisi Tembaga ………... 19
14. Gambar 3.10 Foto Ruang Pengukuran Pada Kondisi Tembaga ... 19
15. Gambar 3.11 Tampilan Software InterfaceYang Digunakan Pada Saat Pengukuran ... 21
16. Gambar 3.12 Skema Ruangan JJ-305 ... 22
17. Gambar 3.13 Posisi Antena Tx Dan Rx Pada Saat Pengukuran (Skenario Ruang Pengukuran) ... 23
18. Gambar 3.14 Besar Magnitudo Dan Phase, Fungsi Tranfer Kanal Domain Frekuensi ... 24
19. Gambar 4.1 Window Hamming ... 25
20. Gambar 4.2 Hasil IFFT Window Dalam Domain Waktu (Time Resolusi Window) ...……… 26
21. Gambar 4.3 Fungsi Transfer |H(f)| Linier ... 27
22. Gambar 4.4 Hasil Perkalian |H(f)| Linier Dengan W(f) ... 27
23. Gambar 4.5 Tanggapan Impuls Sebelum Kalibrasi Delay ... 29
24. Gambar 4.6 Tanggapan Impuls Setelah Kalibrasi Delay... 29
25. Gambar 4.7 Proses Binning ... 31
26. Gambar 4.8 Hasil Tanggapan Impuls h(τ) ... 31 27. Gambar 4.9 Distribusi Maximum Delay Tanggapan Impuls
29. Gambar 4.11 Distribusi Maximum Delay Tanggapan Impuls Untuk Kondisi Tembaga ... 37 30. Gambar 4.12 Tampilan Utama Pada Program GUI ………….. 38 31. Gambar 4.13 Tampilan Ploting Phase Terhadap Frekuensi
Pada GUI Untuk Kondisi Normal Dengan Ketiga Distribusi … 39 32. Gambar 4.14 Tampilan Ploting Fungsi Transfer H(f)
Normalisasi Pada GUI Untuk Kondisi Normal Dengan Ketiga
Distribusi …... 39 33. Gambar 4.15 Tampilan Ploting Respon Impuls Pada GUI
Normalisasi Pada GUI Untuk Kondisi Normal Dengan
Ketiga Distribusi …... 40 34. Gambar 4.16 Tampilan Proses Binning Pada GUI Untuk
Kondisi Normal Dengan Ketiga Distribusi ... 40 35. Gambar 4.17 Tampilan Proses Binning Pada GUI Untuk
Kondisi Normal Dengan Ketiga Distribusi ... 41 36. Gambar 4.18 Tampilan Maximum Excess Delay Pada GUI Untuk
Kondisi Normal Dengan Ketiga Distribusi ... 41 35. Gambar 4.19 Distribusi Maximum Excess Delay Untuk
Kondisi Normal ... 42 36. Gambar 4.20 Distribusi Maximum Excess Delay Untuk
Kondisi Triplek ... 42 37. Gambar 4.21 Distribusi Maximum Excess Delay Untuk
Kondisi Tembaga ... 43
1. Tabel 4-1 Data Komponen Multipath dengan Kondisi
Normal ………... 33 2. Tabel 4-2 Data Komponen Multipath dengan Kondisi
Triplek ………... 34 3. Tabel 4-3 Data Komponen Multipath dengan Kondisi
Tembaga ………... 35
B A B 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Seiring dengan perkembangan teknologi telekomunikasi yang cukup pesat, semakin banyak pula sistim komunikasi dalam ruang yang menggunakan sistim komunikasi nirkabel (wireless communication
system). Bagian terpenting dalam komunikasi nirkabel adalah propagasi
gelombang. Jika ditinjau dari jenisnya, propagasi gelombang radio dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu propagasi dalam ruang (indoor propagation) dan propagasi luar ruang (outdoor propagation).
Adanya suatu fenomena dalam membangun sistim komunikasi nirkabel tersebut, diantaranya adalah karena terdapat lintasan jamak
(multipath) yang disebabkan oleh adanya refleksi, difraksi dan
scattering pada saat sinyal informasi ditransmisikan ke udara (dalam
ruang). Karena adanya lintasan jamak tersebut sehingga sinyal informasi yang dikirim dari Transmitter (Tx) ke Receiver (Rx) akan diterima secara berurutan dengan level daya yang berbeda serta memiliki delay waktu yang berbeda pula. Kanal propagasi dalam ruang, dapat diketahui melalui tanggapan impuls.
Karena dari tanggapan impuls inilah dapat diketahui beberapa parameter yang bisa digunakan untuk menentukan karakteristik kanal nirkabel. Maka, kemungkinan terjadinya penumpukan data yang diterima dengan data yang dikirimkan kemudian sangat besar, dimana dapat mengakibatkan terjadinya Intersymbol Interference (ISI). Oleh karena itulah diperlukan analisa excess delay dari masing-masing tanggapan impuls kanal.
Untuk itu pada proyek akhir ini, membahas tentang pengukuran dan pengolahan excess delay kanal radio propagasi dalam ruang (indoor propagation) untuk kondisi ruang yang berbeda.
Untuk pengambilan data atau pengukuran, dilakukan dengan menggunakan peralatan berupa network analyzer (NA) beserta 2 buah antena yang berfungsi sebagai pemancar dan penerima. Antena yang digunakan adalah antena yang mempunyai pola radiasi omnidirectional agar dapat memancarkan serta menerima sinyal dari segala arah, sehingga komponen lintasan jamak dapat diketahui.
Untuk propagasi dalam ruang, pengaruh lintasan jamak juga tergantung berdasarkan kondisi ruang sehingga ruangan dengan kondisi
banyak orang/benda akan memiliki multipath yang berbeda dengan ruangan yang kosong. Pengaruh dari lintasan jamak ini merupakan hal yang dapat merugikan dalam sistim komunikasi nirkabel khususnya dalam sistim propagasi indoor. Hal ini dikarenakan dengan adanya penerimaan sinyal informasi yang berulang dalam waktu yang berbeda (delay).
Data hasil pengukuran berupa fungsi transfer kanal nirkabel dalam domain frekuensi, untuk mendapatkan tanggapan impuls memerlukan proses pengolahan data menggunakan algoritma inverse fast fourier
transform (IFFT). Melalui tanggapan impuls yang diperoleh kemudian
dapat diketahui maximum excess delay kanal. Sedangkan hasil dari proyek akhir ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh kondisi ruang terhadap excess delay kanal berupa distribusi excess delay.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Untuk menganalisa kanal komunikasi nirkabel, salah satunya adalah dengan menganalisa excess delay. Sampel data yang diambil adalah data pada kondisi ruang yang berbeda antara ruang satu dengan yang lain, misalkan ruang pertama hanya terdapat perabot yang terbuat dari logam, sedangkan ruang kedua kebanyakan dari kayu, maka data yang dihasilkan akan berbeda.
Masalah yang ditangani dari penelitan proyek akhir ini adalah hanya menganalisa suatu kanal wireless untuk propagasi indoor pada beberapa ruang dengan kondisi yang bervariasi dari tiap-tiap ruangan untuk mendapatkan data statistik delay, berupa maximum excess delay.
1.3 BATASAN MASALAH
Permasalahan yang harus diselesaikan pada proyek akhir ini dibatasi pada beberapa hal sebagai berikut :
• Melakukan pengukuran dari tiap-tiap ruangan dengan kondisi ruangan yang berbeda untuk mendapatkan data excess delay yang diperoleh dari fungsi transfer kanal H(f).
• Membuat program aplikasi untuk mengolah data excess delay dari fungsi transfer kanal H(f).
1.4 TUJUAN DAN MANFAAT
Tujuan dari proyek akhir ini yaitu meneliti kanal sistim komunikasi nirkabel untuk mendapatkan informasi kecepatan pengiriman serta penerimaan data.
Hasil dari proyek akhir ini diharapkan dapat bermanfaat untuk memodelkan suatu kanal komunikasi nirkabel pada suatu ruangan untuk mendapatkan trasfer data yang maksimum tanpa equalisasi.
1.5 METODOLOGI
Dalam menyelesaikan proyek akhir ini, langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
• Mempelajari konsep tentang multipath.
• Mempelajari teknik pengolahan sinyal digital dari domain frekuensi menjadi domain waktu menggunakan IFFT (Inverse Fast Fourier Transform).
• Membuat program untuk melakukan penghitungan dan pengolahan data dari hasil pengukuran sampai menjadi informasi excess delay dan memvisualisasikannya dalam bentuk grafik.
• Menganalisa dan menyimpulkan hasil simulasi, serta memberi saran bila proyek akhir ini diaplikasikan ke sistim yang nyata.
• Menyusun buku laporan proyek akhir.
1.6 SISTIMATIKA PEMBAHASAN
Buku laporan proyek akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab, pada masing-masing bab berkaitan satu sama lain, yaitu :
BAB 1 : memberikan latar belakang tentang permasalahan, tujuan, masalah dan batasan masalah yang dibahas dalam proyek akhir ini.
BAB 2 : memberikan dasar teori untuk menunjang penyelesaian masalah dalam proyek akhir ini. Teori dasar yang diberikan meliputi : propagasi free space, refleksi, difraksi, scattering dan teori mengenai lintasan jamak serta perhitungan maximum excess delay melalui respon impuls kanal.
BAB 3 : berisi mengenai cara bagaimana melakukan pengukuran sampai mendapatkan data hasil pengukuran, beserta pengolahan datanya hingga menjadi informasi excess delay.
5
B A B 2
DASAR TEORI
2.1 TEORI UMUM
Dalam menyelesaikan permasalahan yang ada pada proyek akhir ini, dibutuhkan teori dasar yang dipergunakan untuk mengukur, mengolah serta menganalisa data sehingga diperoleh hasil yang sesuai dengan tujuan penelitian. Teori dasar tersebut meliputi.: propagasi gelombang radio dalam ruang, lintasan jamak (perhitungan maximum
excess delay yang diperoleh dari tanggapan impuls kanal), rugi-rugi
lintasan dan teori mengenai Matlab.
2.2 PROPAGASI
Dalam sistim komunikasi nirkabel, propagasi gelombang radio adalah tahapan dasar yang harus dipelajari terlebih dahulu. Karena propagasi gelombang radio dalam ruang (indoor propagation) merupakan suatu fenomena dalam perancangan komunikasi nirkabel. Pada sistim propagasi gelombang dapat dikatakan ideal apabila suatu gelombang radio yang dipancarkan dari pemancar, dapat diterima secara langsung oleh penerima tanpa ada komponen sinyal lain yang mengikuti, yang biasa diakibatkan karena sinyal dari pemancar yang terpantulkan. Hal ini dapat tercapai bila dilakukan pada suatu tempat yang sangat luas tanpa ada media yang memantulkan sinyal yang dipancarkan, sehingga sinyal yang diterima hanya melalui single path atau direct path.
Pada kehidupan nyata bentuk propagasi free space hampir tidak dapat diwujudkan, dan hanya sebagai referensi perhitungan untuk sistim komunikasi nirkabel yang sebenarnya. Untuk sistim komunikasi nirkabel yang sebenarnya tidak dapat dihindari dari adanya refleksi, difraksi, dan scattering.
2.2.1 Free space
Propagasi free space (ruang bebas) terjadi bila antara pemancar dan penerima tidak terdapat penghalang berupa apapun. Salah satu contoh proses komunikasi yang mengalami propagasi ruang bebas (free
space) antara lain, komunikasi satelit serta komunikasi gelombang
sebagai referensi analisa ideal untuk memperkirakan penguatan dari sinyal pada penerima.[4]
2.2.2 Refleksi
Refleksi atau pemantulan terjadi pada saat suatu sinyal/ gelombang elektromagnetik berbenturan dengan suatu permukaan dari suatu obyek yang mana memiliki dimensi relatif lebih besar jika dibandingkan dengan panjang gelombang dari sinyal/gelombang yang dipancarkan tersebut. seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1.[4]. Refleksi/pemantulan terjadi pada permukaan dari suatu dinding, lantai dan bangunan/gedung.
Gambar 2.1 Refleksi
2.2.3 Difraksi
Gambar 2.2 Difraksi
2.2.4 Scattering
Scattering terjadi dikarenakan saat perambatan sinyal terhalang oleh media yang mempunyai ukuran dimensi relatif lebih kecil bila dibandingkan dengan panjang gelombang yang dikirim dari pemancar. Scattering dihasilkan oleh permukaan yang kasar, objek yang berukuran kecil serta benda-benda lainnya. [4]
Sinyal yang dikirimkan oleh pemancar (Tx) ke penerima (Rx) pada ruang bebas akan mengalami peristiwa yang telah disebabkan oleh fenomena tersebut. Sehingga sinyal yang diterima oleh penerima, baik dari satu lintasan (singlepath) maupun lintasan jamak (multipath) akan memiliki level daya, fase serta delay waktu yang berbeda-beda.
2.3 LINTASAN JAMAK (MULTIPATH)
Pada propagasi gelombang radio terdapat tiga mekanisme dasar antara lain.: refleksi, difraksi dan scattering, dimana ketiga mekanisme tersebut yang akan menyebabkan terjadinya lintasan jamak (multipath).
Multipath merupakan hal yang sedapat mungkin dihindari pada sistim
komunikasi nirkabel, karena multipath dapat memberikan pengaruh pada sistim komunikasi nirkabel. Adanya lintasan jamak tersebut, dapat mengakibatkan sinyal informasi yang dikirim dari pemancar (Tx) ke penerima (Rx) akan diterima secara berurutan dengan level daya dan fase yang berbeda disertai delay waktu yang berbeda pula.
yang datang ke penerima tidak secara langsung akan tetapi melewati pantulan, pembiasan atau penghamburan yang dipengaruhi oleh benda ataupun peralatan yang berada pada lingkungan sekitarnya. Sinyal yang direct path, akan tiba pada sisi penerima paling awal dengan level daya paling besar disebabkan pathloss nya paling rendah, hal ini dikarenakan sinyal tersebut melewati lintasan terpendek bila dibandingkan komponen sinyal indirect path, yang mana akan tiba pada penerima dengan waktu yang bervariasi dikarenakan adanya rugi-rugi lintasan (path loss) yang dapat menyebabkan level dayanya menjadi berkurang.
Salah satu dari fenomena dari adanya lintasan jamak adalah terjadinya pelemahan sinyal yang diterima pada sisi receiver yang diakibatkan karena adanya perbedaan fase sinyal. Terjadinya perbedaan fase ini dimungkinkan karena sinyal yang mangalami refleksi akan mengalamai pergeseran fase.
Pada Gambar 2.3, sinyal yang diterima oleh antena penerima terdiri dari dua jenis, yaitu.: sinyal yang diterima secara langsung (direct path) dan sinyal yang diterima setelah dipengaruhi beberapa mekanisme tersebut/tidak secara langsung (indirect path).
Gambar 2.3 Multipath
MAXIMUM EXCESS DELAY
Maximum excess delay adalah rentang delay, waktu antara
munculnya impuls pertama sampai impuls terakhir dari tanggapan impuls kanal. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :
) 1 ( (max) τ
τ −
=
Delay Excess
2.4 RUGI-RUGI LINTASAN
Bila dibedakan berdasarkan jenis lintasannya, propagasi gelombang radio dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu, lintasan line of sight (LOS) dan lintasan non line of sight (NLOS). Kedua lintasan tersebut akan mengalami rugi-rugi daya yang dikarenakan besar sinyal yang diterima oleh antena penerima merupakan penjumlah vektor dari masing-masing sinyal pada lintasan jamak yang berbeda. Oleh karena itu, proses penjumlahan vektor yang saling menguatkan ataupun saling melemahkan kemungkinan besar akan terjadi.
Pada propagasi gelombang radio dalam ruang, rugi-rugi lintasan secara umum dapat disebabkan karena adanya pantulan serta redaman dari dinding, peralatan, lantai serta atap. Sehingga total path loss, secara matematis dapat dituliskan seperti pada persamaan (2-2).
)
Dan bila diasumsikan lintasannya ideal (tidak ada komponen lintasan jamak) dalam ruang bebas, maka path loss dapat dituliskan seperti pada persamaan (2-3).
n = 2 untuk kondisi ideal (tanpa lintasan jamak) [1][6]
2.5 PROSES IFFT
Dan secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :
Antena disccone dibentuk oleh sebuah cone (kerucut) dan disc (lempeng datar). Disc terikat pada tengah (ujung) konduktor yang terhubung dengan jalur kabel coaxial, dan tegak lurus pada sumbunya. Cone pada sumbunya terhubung dengan kabel coaxial. Gambar dari antena disccone seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Antena disccone termasuk antena dipole, yang memiliki persamaan yang sama mengenai panjang gelombang yakni sebesar
λ
>
l
. Antena ini memiliki pola radiasi omnidirectional dan polarisasi vertikal. [6]Pada umumnya impedansi dan variasi dari ukuran antena discone dipengaruhi oleh nilai frekuensi dari gelombang. Berdasarkan rumus
f c
=
λ
, akan didapatkan panjang gelombangnya yang akan menentukan ukuran dari antena discone.[6]Gambar 2.4 Antena Discone
2.6.2 Pola Radiasi Antena
fungsi arah. Berdasarkan pola radiasi dari suatu antena, maka dapat diperoleh parameter – parameter yang lain yaitu :
1. Side Lobe Level (SLL) adalah perbandingan (rasio) antara
harga peak dari side lobe terbesar dengan harga maksimum dari main lobenya.
2. Half Power Beam Width adalah lebar sudut yang
memisahkan dua titik pada main beam dari suatu pola radiasi, di mana daya pada kedua titik tersebut adalah sama dengan setengah dari harga maksimumnya.
3. Front to Back Ratio (F/B Ratio), adalah perbandingan daya
pada arah maksimum dari main beam dengan daya dari side lobe yang arahnya berlawanan (180o)dari arah main beam-nya.[7]
2.6.3 Polarisasi
Polarisasi antena ditentukan oleh arah medan listrik (E) gelombang yang dipancarkan oleh antena terhadap bidang permukaan bumi/tanah. Bila suatu gelombang elektromagnetik yang dipancarkan suatu antena mempunyai medan listrik yang sejajar dengan permukaan bumi maka antena tersebut memiliki polarisasi horizontal, sebaliknya bila suatu gelombang elektromagnet yang dipancarkan suatu antena mempunyai medan listrik yang tegak lurus dengan permukaan bumi maka antena tersebut dikatakan berpolarisasi horizontal.
2.6.4 Gain Antena
Penguatan (gain) adalah penguatan daya radiasi yang diberikan oleh antena (riil) pada arah tertentu dibanding dengan antena isotropis. Cara menghitung gain antena seperti persamaan 2-5.[6]
---B A ---B 3
PENGUKURAN DAN DATA HASIL
PENGUKURAN
3.1 SET-UP PENGUKURAN
Pada penelitian untuk proyek akhir ini, pengukuran dilakukan di dalam ruang (Lab. Microwave) dengan posisi antena pemancar (Tx) dan antena penerima (Rx) berubah-ubah dengan menggunakan bantuan
Network Analyzer yang telah dihubungkan dengan komputer (Personal
Computer/PC) melalui GPIB Card. Pada penelitian ini digunakan
frekuensi tengah yaitu 1700 MHz dengan bandwidth 200 MHz. Network
Analyzer digunakan untuk mengambil sampel data transfer function
kanal radio dalam ruang.
Pengukuran dilakukan dengan cara menghubungkan antena pemancar pada port 1 dan antena penerima pada port 2 pada Network
Analyzer, dengan menggunakan kabel coaxial (RG-58). Pada
pengukuran ini, antena diletakkan + 1 meter diatas tanah dengan jarak antara antena pemancar dengan antena penerima (link propagasi) minimal 10
λ
. antena penerima minimal 1,7 meter. Namun dalam pengukuran pada penelitian ini jarak yang digunakan adalah 3 m.3.2 PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Berdasarkan gambar set-up pengukuran, seperti ilustrasi yang ditunjukkan pada Gambar 3.1, terdapat beberapa peralatan yang digunakan antara lain Network Analyzer (NA), 2 buah antena dan kabel penghubung.
Gambar 3.1 Set-Up Peralatan Pengukuran
3.2.1 Network Analyzer
Network Analyzer adalah suatu peralatan yang terdiri dari
beberapa sistem yang terintegrasi satu sama lain, sehingga peralatan ini dapat digunakan untuk pengukuran sistem yang komplek. NA yang digunakan pada saat melakukan pengukuran adalah NA dengan tipe HP.8753 ES, yang mempunyai sumber gelombang dengan frekuensi antara 0,3.– 6.000.MHz.
Gambar 3.2 Network Analyzer dan Komputer
3.2.2 Antena Pemancar dan Penerima
Pada saat melakukan pengkuran digunakan 2 buah antena, dimana untuk masing-masing antena berfungsi sebagai pemancar dan penerima. Penggunaan antena ini berdasarkan frekuensi yang digunakan pada saat pengukuran. Pada penelitian ini digunakan antena discone dengan frekuensi kerja 1.700 MHz dengan lebar bandwith 200 MHz maka range frekuensi yang digunakan adalah 1.600.MHz sampai dengan 1.800 MHz. Antena ini memiliki pola radiasi omnidirectional. Foto antena discone yang digunakan pada saat pengukuran seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.3
3.2.3 Kabel Penghubung
Agar antena dapat digunakan, maka harus dihubungkan dengan NA. Untuk menghubungkan masing-masing antena ini digunakan kabel
coaxial tipe RG-58, dengan panjang masing-masing kabel 10 meter.
Dimana kabel ini memiliki redaman sebesar 17 dB/100 feet pada frekuensi 1 GHz, dengan impedansi 50 . Foto kabel yang digunakan pada saat melakukan pengukuran seperti yang ditunjukkan pada Gambar.3.4.
Ω
Gambar 3.4 Kabel Penghubung (coaxial cable type RG-58)
Foto dari ketiga peralatan yang sudah terintegrasi, seperti ditunjukkan pada gambar.3.5.
3.3 SET-UP RUANG PENGUKURAN
Pengukuran pada penelitian ini dilakukan dalam ruang Lab..Microwave dengan 3 (tiga) kondisi berbeda. Ketiga kondisi tersebut adalah sebagai berikut :
1. Kondisi Normal
Pada kondisi yang pertama ini, pengukuran dilakukan dalam ruangan (Lab. Microwave) pada kondisi seperti apa adanya. Dimana terdapat meja, rak peralatan beserta beberapa peralatan lain, tanpa ada tambahan material apapun, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Foto Ruang Pengukuran Pada Kondisi Normal
2. Triplek
Gambar 3.7 Set-Up Ruang Pengukuran Pada Kondisi Triplek
3. Tembaga
Sedangkan pada kondisi ketiga, pada ruangan tersebut di kondisikan berdinding tembaga, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.9 dan foto kondisi ruang pengukurannya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.10.
Gambar 3.9 Set-Up Ruang Pengukuran Pada Kondisi Tembaga
3.4 PENGUKURAN
Untuk melakukan pengukuran dengan menggunakan NA, ada beberapa tahapan yang harus diperhatikan, yaitu kalibrasi, inisialisasi dan pemilihan parameter yang akan digunakan. Sebab dengan parameter inilah dapat diketahui beberapa besaran yang terukur pada penerima dari NA tersebut.
Sebelum memulai untuk melakukan pengukuran, terlebih dahulu harus dilakukan kalibrasi pada NA. Prosedur ini dilakukan agar dapat mengurangi akibat dari redaman kabel. Setelah dilakukan kalibrasi, proses berikutnya adalah proses inisialisasi, dimana berfungsi untuk penentuan jenis parameter yang digunakan serta pemilihan jumlah sampling pengukuran.
3.4.1 Kalibrasi
Kalibrasi perlu dilakukan untuk mengetahui besarnya redaman kabel sebelum dilakukan pengukuran, dengan demikian akan dapat mengurangi akibat redaman tersebut.
Langkah-langkah dalam melakukan kalibrasi pada Network Analyzer, adalah sebagai berikut :
1. Tekan preset untuk all memory clear 2. Tekan tombol Meas (S- Parameter)
3. Tekan start (pilih mulai dengan menekan angka pada blok entry)
4. Tekan stop (pilih mulai dengan menekan angka pada blok entry)
5. Tekan AVG IF BW 30Hz (IF Bandwidth 30Hz) 6. Tekan tombol power 10 dBm (test port power) 7. Tekan tombol sweep set up number of point 401 8. Tekan tombol call calibrates menu respon thru 9. Tekan tombol save / recall.
10. Tekan tombol save state recall state
3.4.2 Inisialisasi
Inisialisasi dapat dilakukan melalui software interface pada komputer, agar software dapat sesuai (match) dengan kalibrasi alat yang telah dilakukan pada tahapan sebelumnya. Beberapa hal yang harus dilakukan pada saat melakukan inisialisasi antara lain :
o Number of Point : 401
o Frekuensi start : 1600 MHz
o Jenis parameter : S21
o Lokasi penyimpanan data
o Nama file
Berikut sedikit uraian mengenai beberapa hal yang dilakukan pada tahap inisialisasi,
1. Range Frekuensi
Pada penelitian ini range frekuensi yang digunakan adalah 1,6 GHz sampai dengan 1,8 GHz dengan frekuensi kerja 1,7.GHz, maka bandwith yang dimiliki adalah sebesar 200.MHz.
2. Jumlah Sampling
Jumlah sampling yang digunakan pada penelitian ini untuk sekali pengukuran adalah 401 points.
3. Jenis Parameter
Parameter yang digunakan pada penelitian ini adalah S21. 4. Lokasi Penyimpanan Data
Tempat penyimpanan data pengukuran. Agar tidak mengalami kerancuan dan lebih mudah dalam mencari file data pengukuran, maka harus dibuat folder baru.
5. Nama File
Dalam pengukuran ini, pemberian nama file disesuaikan dengan titik-titik yang sudah di plot terlebih dahulu, sesuai dengan gambar skenario pengukuran.
3.4.3 Pelaksanaan Pengukuran
Pada penelitian ini dilakukan pengukuran di Lab. Microwave dengan kondisi apa adanya (normal) tanpa ada tambahan material lain. Setelah melakukan berbagai tahapan seperti diatas maka langkah selanjutnya adalah melakukan pengukuran. Untuk kondisi pertama ini dapat disebut sebagai kondisi 1. Pengukuran kali ini antena diletakkan pada ketinggian + 1 meter diatas tanah. Dengan jarak link propagasi minimal 10 λ, namun pada pengukuran ini jarak yang digunakan adalah sejauh 3 meter. Kontrol pada peralatan ini dilakukan dengan software interface pada komputer yang terhubung melalui GPIB Card. Terdapat 3 posisi pada pengukuran yang dilakukan dalam Lab.Microwave. Untuk posisi pertama, antena Tx dan Rx diletakkan sejajar dengan dinding, posisi kedua antena Tx dan Rx diletakkan tegak lurus dinding dan untuk posisi yang ketiga antena Tx dan Rx diletakkan pada tengah ruangan. Pengambilan sampel/data dilakukan sebanyak 25 kali untuk 1 kondisi ruangan dengan berbagai macam posisi secara random (acak) yang selanjutnya disebut sebagai sampel ruang. Seperti ilustrasi yang ditunjukkan pada Gambar 3.12 dan Gambar 3.13.
Gambar 3.13 Posisi Antena Tx Dan Rx Pada Saat Pengukuran (Skenario Ruang Pengukuran)
Jadi jumlah data dari hasil pengukuran pada 3 kondisi ruang berbeda adalah sebanyak 75 data, dimana pada masing-masing data terdapat 401 sampel data dan pada masing-masing data terdiri atas 3 parameter antara lain frekuensi, magnitudo H(f) dan phase θ. Perlakuan seperti diatas dilakukan sebanyak 3 kali untuk ketiga kondisi yang berbeda, namun untuk posisi/letak antena tetap (sama).
3.5 DATA HASIL PENGUKURAN
Berdasarkan data hasil pengukuran diperoleh fungsi transfer dari tanggapan impuls kanal radio dalam domain frekuensi yaitu H.ch.(f).
H.ch.(f) merupakan besaran vektor yang terdiri dari magnitudo dan
phase, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.14, dan dalam bentuk komplek dapat ditulis seperti persamaan (3-2).
θ j
ch f H f e
H ( )= ( ) • (3-2)
Dimana :
= magnitudo (dB) )
(f H
-45
1600 1620 1640 1660 1680 1700 1720 1740 1760 1780 1800 -60
-55 -50
Frequency (MHz)
M
agn
it
ud
o (dB
)
Grafik Magnitudo terhadap Frekuensi (Hasil Pengukuran)
200
1600 1620 1640 1660 1680 1700 1720 1740 1760 1780 1800 -200
-100 0 100
Frequency (MHz)
P
h
as
e
(
d
eraj
at
)
Grafik Phase terhadap Frekuensi (Hasil Pengukuran)
B A B 4
ANALISA DATA HASIL PENGUKURAN
4.1 TANGGAPAN IMPULS
Setelah mendapatkan data hasil pengukuran, maka data tersebut diolah dengan menggunakan teori IFFT (Inverse Fast Fourier
Transform) agar diperoleh tanggapan impuls. Pada kasus ini fungsi
transfer dalam domain frekuensi H(f) yang merupakan hasil pengukuran diubah ke dalam domain waktu yang berbentuk tanggapan impuls. Sebelum dilakukan proses IFFT, fungsi transfer dalam domain frekuensi H(f)harus dikalikan dengan Window Hamming W(f) terlebih dahulu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1. Hal tersebut dilakukan agar didalam melakukan proses IFFT dapat dibatasi sesuai dengan besar bandwidth dari Window Hamming. Dalam penelitian pada proyek akhir ini digunakan Window Hamming, karena Window Hamming memiliki
main lobe yang cukup besar sebesar -43 dB dengan resolusi waktu yang
kecil.
16000 1620 1640 1660 1680 1700 1720 1740 1760 1780 1800 0.1
Window Hamming Dalam Domain Frekuensi
Frekuensi (MHz)
Gambar 4.1 Window Hamming
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
Gambar 4.2 Hasil IFFT Window Dalam Domain Waktu (Resolusi Window)
Setelah dilakukan proses diatas, langkah berikutnya adalah data hasil pengukuran di anti-log kan agar diperoleh H(f) dalam skala linier, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.3, kemudian dikalikan dengan
Window Hamming W(f). Gambar hasil perkalian tersebut seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 4.4. Hasil perkalian tersebut merupakan suatu fungsi transfer estimasi Hestimasi.(f), yang kemudian di proses dengan
menggunakan metode IFFT agar didapatkan fungsi transfer dalam domain waktu, dan secara matematis dapat di rumuskan sebagai berikut, seperti pada persamaan (4-1).
( )
f H( )
f W( )
fHestimasi = ch • (4-1)
Gambar 4.3 Fungsi Transfer |H(f)| Linier
Transformasi dari domain frekuensi ke domain waktu dilakukan dengan menggunakan teori IFFT untuk mendapatkan tanggapan impuls kanal estimasi, seperti yang ditunjukkan pada persamaan (4-3).
=
∫
(4-3)Setelah dilakukan proses IFFT dengan menggunakan program matlab, maka akan didapatkan suatu hasil yang merupakan tanggapan impuls estimasi yang ternormalisasi hest.(τ), seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6. Dimana untuk Gambar 4.5 terlihat bahwa impuls yang pertama datang pada delay waktu +.115 nano second. Adanya delay tersebut dikarenakan delay lintasan pada kabel
coaxial (dengan type RG-58) yang digunakan pada saat melakukan
pengukuran yang berfungsi untuk menghubungkan dari antena Tx dengan port1 (pemancar) dan antena Rx dihubungkan dengan port2 (penerima) pada Network Analyzer. Selain itu jarak udara (propagation link) antara antena Tx dengan Rx juga mempengaruhi/menyebabkan terdapatnya delay.
Berdasarkan data pengukuran, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi delay datangnya respon impuls yang pertama pada lintasan jamak antara lain :
Frekuensi kerja pada pengukuran =
f
=1700 MHzPanjang kabel penghubung antara port1 dengan Tx = =10 meter
1
l
Panjang kabel penghubung antara port2 dengan Rx = =10 meter
2
l
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Tanggapan Impuls Dalam Domain Waktu (Sebelum Kalibrasi Delay)
Excess Delay (ns)
Gambar 4.5 Tanggapan Impuls Sebelum Kalibrasi Delay
-50 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Tanggapan Impuls Dalam Domain Waktu (Setelah Kalibrasi Delay)
Excess Delay (ns)
Besar delay yang diakibatkan lintasan ini dapat dihitung dengan persamaan (4-4) seperti yang dituliskan di bawah ini.
λ
= mProses berikutnya yaitu proses binning. Dimana data tanggapan impuls dalam domain waktu yang sudah dikalibrasi yang memiliki level di atas -40.dB akan di-binning yaitu dengan cara data di-threshold pada level -40.dB, data yang berada di bawah -40.dB tidak diikutsertakan (dihilangkan). Penggunaan threshold sebesar -40.dB ini berdasarkan pemilihan window yang dipakai pada proses awal (windowing). Batasan ambang harus lebih besar dari amplitudo maksimum dari window side
lobe. Karena window hamming mempunyai amplitudo maksimum dari
window side lobe sebesar -43.dB maka pemilihan threshold ditentukan sebesar -40.dB.
Proses bining dilakukan dengan cara membagi excess delay tanggapan impuls dengan resolusi window, setiap satu resolusi window mengandung satu komponen lintasan jamak. Proses ini dinamakan sebagai proses binning dan persamaan matematisnya dapat dituliskan seperti pada persamaan (4-5).
∑
=0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Gambar 4.7 Proses Binning
Gambar 4.8 Hasil Tanggapan Impuls h(τ) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Tanggapan Impuls Hasil Proses Bining (hτ)
4.3 MAXIMUM EXCESS DELAY
Dalam proyek akhir ini, digunakan 3 kondisi ruangan yang berbeda. Perbedaan ke-3 kondisi tersebut adalah sebagai berikut :
1. Kondisi normal.
2. Kondisi penambahan dinding dengan menggunakan material triplek.
3. Kondisi penambahan dinding dengan menggunakan material tembaga.
Berdasarkan Gambar 4.7 dapat diketahui jumlah komponen multipath,
excess delay dan daya yang diterima, sehingga maximum excess delay
dapat dihitung berdasarkan persamaan (4-6).
1
τ = waktu munculnya impuls yang terakhir
1
τ = waktu munculnya impuls yang pertama
Maximum excess delay yaitu delay waktu antara waktu munculnya
impuls pertama sampai dengan impuls yang terakhir dari masing-masing tanggapan impuls. Dimana maximum excess delay adalah salah satu parameter statistik yang dapat digunakan untuk menyatakan kondisi suatu kanal dalam ruang berdasarkan analisa dari banyaknya komponen lintasan jamak serta jarak propagasi.
Bila suatu ruang terdapat banyak lintasan jamak, maka maximum
excess delay dari respon impuls semakin besar. Begitu juga jika suatu
Tabel 4-1
Data Maximum Excess Delay dengan Kondisi Normal
Tabel 4-2
Data Maximum Excess Delay dengan Kondisi Triplek
Tabel 4-3
Data Komponen Multipath dengan Kondisi Tembaga
Berikut Distribusi Maximum Delay tanggapan impuls untuk ketiga kondisi tersebut.
Gambar 4.9 Distribusi Maximum Delay Tanggapan Impuls Untuk Kondisi Normal
Distribusi Maximum Delay Untuk Kondisi Normal
0
100 105 120 125 130 135 140 145 150 155 160
Maximum Excess Delay (ns)
Gambar 4.10 Distribusi Maximum Delay Tanggapan Impuls Untuk Kondisi Triplek
Distribusi Maximum Delay Untuk Kondisi Triplek
Gambar 4.11 Distribusi Maximum Delay Tanggapan Impuls Untuk Kondisi Tembaga
Distribusi Maximum Delay Untuk Kondisi Tembaga
0
Berdasarkan data dari tabel 4-1 s/d tabel 4-3 dan Gambar 4.9 s/d Gambar 4.11, pada kondisi normal jumlah sampel terbanyak mempunyai
maximum excess delay sebesar 130 ns, dan pada kondisi dengan
penambahan triplek jumlah sampel terbanyak mempunyai maximum
excess delay sebesar 105 ns, sedangkan pada kondisi dengan
penambahan tembaga jumlah sampel terbanyak mempunyai maximum
excess delay sebesar 140 ns. Hal ini menunjukkan bahwa pada kondisi
ruang normal memiliki komponen multipath yang lebih sedikit daripada kondisi ruangan dengan penambahan material tembaga. Sedangkan pada kondisi ruang dengan penambahan material triplek menunjukkan bahwa terdapat komponen multipath paling sedikit diantara ketiga kondisi ruang tersebut. Distribusi maximum excess delay pada kondisi normal memiliki nilai agak besar dikarenakan pada kondisi normal banyak terdapat rak peralatan yang terbuat dari logam
4.4 HASIL YANG DICAPAI DARI GUI (Graphic User Interface) Untuk pengolahan serta perhitungan data dan pembuatan GUI (Grafik User Interface) pada proyek akhir ini, dibutuhkan bantuan suatu program yang biasa disebut Matlab (Matrix Laboratory). Pada pengolahan data kali ini program Matlab yang digunakan adalah Matlab v6.5. Agar mudah dalam pembuatan GUI dapat digunakan bantuan GUIDE (GUI Development Environment) dalam perancangannya.. Berikut adalah tampilan pada GUI.
Gambar 4.13 Tampilan Program Utama Pada Program GUI
Gambar 4.15 Tampilan Ploting Phase Terhadap Frekuensi Pada GUI Untuk Kondisi Normal Dengan Ketiga Distribusi
Gambar 4.17 Proses Binning Untuk Kondisi Normal Dengan Ketiga Distribusi
Gambar 4.19 Distribusi Maximum Excess Delay Untuk Kondisi Normal
---45
B A B 5
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan data hasil pengukuran, perhitungan serta analisa yang telah dilakukan pada proyek akhir ini, dapat disimpulkan bahwa :
Pada kondisi normal, sampel data yang terbanyak mempunyai excess delay sebesar 130.ns. Pada kondisi triplek, sampel data yang terbanyak mempunyai excess delay sebesar 105.ns. Pada kondisi tembaga, sampel data yang terbanyak mempunyai excess delay sebesar 140.ns. Dalam hal ini, untuk kondisi normal dengan kondisi tembaga nilai maximum excess delay tidak terpaut jauh dikarenakan pada kondisi normal banyak terdapat rak peralatan yang terbuat dari logam.
Bila suatu ruangan banyak terdapat material/bahan yang memiliki koefisien refleksi lebih besar, maka komponen lintasan jamak semakin banyak pula.
5.2 SARAN
Proyek akhir ini dapat dikembangkan lebih lanjut, dan terdapat beberapa saran, antara lain :
Dalam proyek akhir selanjutnya dapat dilakukan pengukuran pada lintasan NLOS (Non Line of Sight).
DAFTAR PUSTAKA
[1] Siswandari Nur Adi, “Analisa Korelasi Spatial Propagasi Kanal Radio 1,7 GHz Dalam Ruang Menggunakan Antena Array Planar Sintetis”, IES 2003,EEPIS-ITS Surabaya, April 2003.
[2] Sen M. Kuo, Woon-Seng Gan, “Digital Signal Processors Architectures, Implementations, and Applications”, Prentice Hall, International Edition, 2005.
[3] H. Hashemi, “Impulse Response Modeling of Indoor Radio Propagation Channels”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, September 1993.
[4] Rapaport Theodore S., “Wireless Communication – Principle & Practice”, IEEE Press, pp 71-131, 1996.
[5] Patrick Marchand, O. Thomas Holland, “Graphics and GUI with MATLAB”, Chapman & Hall/CRC, Third Edition, 2003.
[6] Nur Adi Siswandari, ”Buku petunjuk Pengukuran Gain Antena”, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, 2006
[7] Nur Adi Siswandari, ”Buku petunjuk Pengukuran Pola Radiasi”, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, 2006
LAMPIRAN A
TABEL DATA HASIL PENGUKURAN Sampel
8 1603.5 -52.23 51.254
9 1604 -52.047 30.25
10 1604.5 -51.805 9.87
11 1605 -52.072 -10.422
12 1605.5 -51.721 -30.809
13 1606 -51.752 -50.232
14 1606.5 -51.752 -70.336
15 1607 -51.311 -90.539
16 1607.5 -51.004 -110.16
17 1608 -51.219 -130.16
18 1608.5 -50.604 -147.2
19 1609 -50.811 -170.3
20 1609.5 -50.416 168
21 1610 -50.318 147.59
22 1610.5 -50.164 126.7
23 1611 -49.975 108.43
24 1611.5 -50.029 84.352
25 1612 -49.986 64.273
26 1612.5 -50.041 43.57
27 1613 -49.906 20.338
28 1613.5 -50.113 2.19
29 1614 -50.049 -18.916
30 1614.5 -50.123 -39.988
Sampel
32 1615.5 -50.146 -81.398
33 1616 -50.234 -101.28
34 1616.5 -50.133 -122.1
35 1617 -50.211 -141.36
36 1617.5 -49.861 -161.52
37 1618 -50.154 177.49
38 1618.5 -49.865 158.25
39 1619 -50.012 136.79
40 1619.5 -50.031 118.86 41 1620 -49.85 97.602 42 1620.5 -49.598 78.422 43 1621 -49.66 55.916 44 1621.5 -49.732 37.111
45 1622 -49.285 17.112
46 1622.5 -49.264 -4.746
47 1623 -49.326 -25.898
48 1623.5 -49.178 -46.766
49 1624 -49.223 -66.812
50 1624.5 -49.275 -89.645
51 1625 -49.35 -111.46
52 1625.5 -49.305 -132.34
53 1626 -49.461 -152.65
54 1626.5 -49.822 -173.28
55 1627 -50.057 165.81
56 1627.5 -50.02 144.09
57 1628 -50.271 125.07
Sampel
62 1630.5 -50.58 26.124 63 1631 -50.502 5.641 64 1631.5 -50.498 -14.832
65 1632 -50.383 -34.68
66 1632.5 -50.523 -55.992
67 1633 -50.338 -76.355
68 1633.5 -50.891 -98.289
69 1634 -50.568 -117.71
70 1634.5 -50.672 -138.64
71 1635 -50.74 -158.48
72 1635.5 -51.02 -179.84
73 1636 -50.943 163.88
74 1636.5 -51.291 138.91
75 1637 -51.557 118.05
76 1637.5 -51.727 98.918
77 1638 -51.709 79.477
78 1638.5 -52.191 59.326
79 1639 -52.523 40.723
80 1639.5 -52.846 21.667 81 1640 -52.934 4.206 82 1640.5 -52.799 -15.769
83 1641 -52.463 -31.93
84 1641.5 -52.412 -51.686
85 1642 -52.443 -71.43
86 1642.5 -52.447 -91.273
87 1643 -52.312 -111.34
88 1643.5 -52.707 -129.32
89 1644 -52.594 -150.65
Sampel
92 1645.5 -52.656 150.96
93 1646 -52.643 132.57
94 1646.5 -52.531 111.32 95 1647 -52.732 92.18 96 1647.5 -52.84 71.59
97 1648 -53.037 52.107
98 1648.5 -53.055 36.377
99 1649 -52.809 18.336
100 1649.5 -52.771 -0.868
101 1650 -52.574 -20.761
102 1650.5 -51.994 -38.283
103 1651 -51.754 -58.125
104 1651.5 -51.613 -77.223
105 1652 -51.084 -98.094
106 1652.5 -50.971 -119.92 107 1653 -50.705 -140.5 108 1653.5 -50.635 -160.93 109 1654 -50.76 176.19 110 1654.5 -50.318 155.55 111 1655 -50.512 136.79 112 1655.5 -50.391 115.64 113 1656 -50.24 95.613 114 1656.5 -50.168 72.105 115 1657 -50.389 51.604 116 1657.5 -50.287 34.016 117 1658 -50.348 10.696 118 1658.5 -50.463 -9.694
119 1659 -50.375 -31.674
Sampel
122 1660.5 -50.604 -89.855
123 1661 -51.031 -111.32
124 1661.5 -50.977 -131.22
125 1662 -50.824 -151.63
126 1662.5 -50.928 -171.52 127 1663 -50.564 169.24 128 1663.5 -50.861 148.13 129 1664 -50.934 128.19 130 1664.5 -50.715 107.51 131 1665 -50.484 86.727 132 1665.5 -50.439 66.422 133 1666 -50.76 44.227 134 1666.5 -50.701 23.934 135 1667 -50.576 3.684 136 1667.5 -50.424 -16.432
137 1668 -50.381 -38.297
138 1668.5 -50.73 -59.686
139 1669 -50.615 -80.914
140 1669.5 -50.867 -101.73
141 1670 -50.975 -122.32
Sampel 151 1675 -52.652 31.374 152 1675.5 -53.191 11.417 153 1676 -53.486 -6.207 154 1676.5 -53.598 -24.471
155 1677 -53.652 -47.947
156 1677.5 -54.055 -68.227
157 1678 -54.295 -86.477
158 1678.5 -54.578 -105.35
159 1679 -54.371 -122.68
160 1679.5 -55.289 -143.98
161 1680 -54.486 -163.79
162 1680.5 -54.404 177.07 163 1681 -55.057 157.13 164 1681.5 -55.295 139.61 165 1682 -55.703 120.2 166 1682.5 -55.617 101.28 167 1683 -55.986 82.793 168 1683.5 -55.75 62.91 169 1684 -56.217 46.045 170 1684.5 -56.357 27.103 171 1685 -56.166 9 172 1685.5 -55.486 -7.178
173 1686 -56.311 -31.446
174 1686.5 -54.283 -55.418 175 1687 -55.76 -70.555 176 1687.5 -55.469 -88.059
177 1688 -55.607 -108.86
Sampel 181 1690 -53.559 173.34 182 1690.5 -56.281 154.59 183 1691 -56.412 134.61 184 1691.5 -56.641 114.66 185 1692 -56.703 97.52 186 1692.5 -56.688 79.609 187 1693 -56.893 60.656 188 1693.5 -56.689 45.145 189 1694 -56.775 26.442 190 1694.5 -56.553 7.42
191 1695 -56.459 -10.764
192 1695.5 -56.125 -26.16
193 1696 -56.381 -45.477
194 1696.5 -55.604 -66.344 195 1697 -55.15 -86.371 196 1697.5 -54.938 -108.11
197 1698 -54.711 -127.63
198 1698.5 -55.055 -148.29
199 1699 -54.832 -168.28
Sampel
212 1705.5 -53.678 -71.75
213 1706 -53.779 -91.422
214 1706.5 -53.932 -111.47
215 1707 -53.932 -131.48
216 1707.5 -53.797 -151.78
217 1708 -53.826 -170.29
218 1708.5 -54.059 171.81 219 1709 -53.99 150.3 220 1709.5 -54.039 128.93 221 1710 -54.213 109.78 222 1710.5 -53.916 91.547 223 1711 -54.084 73.039 224 1711.5 -54.357 53.26 225 1712 -54.164 34.498 226 1712.5 -54.258 13.722 227 1713 -54.174 -6.773 228 1713.5 -54.006 -27.354
229 1714 -53.596 -45.482
230 1714.5 -53.598 -65.75
231 1715 -53.701 -86.066
232 1715.5 -53.918 -105.37
233 1716 -53.756 -127.95
234 1716.5 -53.789 -146.99
235 1717 -53.529 -166.75
Sampel 241 1720 -53.533 79.258 242 1720.5 -53.574 57.498 243 1721 -53.365 38.229 244 1721.5 -53 21.877 245 1722 -52.479 -0.834 246 1722.5 -52.686 -21.566 247 1723 -52.66 -41.451 248 1723.5 -52.375 -63.227
249 1724 -52.578 -86.281
250 1724.5 -52.574 -106.47
251 1725 -52.578 -128.63
252 1725.5 -52.92 -148.03
253 1726 -53.082 -169.81
254 1726.5 -53.172 170.96 255 1727 -53.305 151.27 256 1727.5 -53.029 133.79 257 1728 -53.125 114.55 258 1728.5 -53.027 93.73 259 1729 -52.885 72.848 260 1729.5 -52.74 51.994 261 1730 -52.447 31.135 262 1730.5 -52.594 9.458 263 1731 -52.68 -11.851 264 1731.5 -52.473 -31.446
265 1732 -52.803 -52.855
266 1732.5 -52.707 -75.359 267 1733 -52.9 -92.566 268 1733.5 -53.266 -113.34
269 1734 -53.273 -134.83
Sampel 273 1736 -54.344 146.54 274 1736.5 -55.088 129.73 275 1737 -55.016 111.34 276 1737.5 -55.156 92.516 277 1738 -54.754 75.914 278 1738.5 -54.338 58.479 279 1739 -54.15 40.244 280 1739.5 -53.678 20.426 281 1740 -53.008 2.804 282 1740.5 -53.072 -20.516
283 1741 -52.547 -44.068
284 1741.5 -52.576 -64.617 285 1742 -52.52 -84.656 286 1742.5 -52.242 -106.71 287 1743 -52.66 -126.93 288 1743.5 -52.799 -149.14
289 1744 -52.604 -167.45
290 1744.5 -52.494 170.26 291 1745 -52.773 147.03 292 1745.5 -53.035 127.9 293 1746 -52.662 107.62 294 1746.5 -52.865 88.012 295 1747 -53.041 68.848 296 1747.5 -53.619 47.59 297 1748 -53.477 26.101 298 1748.5 -54.057 5.088
299 1749 -54.225 -13.641
Sampel 302 1750.5 -54.951 -71.23 303 1751 -54.99 -90.945 304 1751.5 -55.055 -109.02
305 1752 -54.846 -127.35
306 1752.5 -55.01 -146.89 307 1753 -54.57 -162.72 308 1753.5 -54.533 176.14 309 1754 -54.229 159.38 310 1754.5 -53.889 138.52 311 1755 -53.635 118.36 312 1755.5 -53.246 95.852 313 1756 -53.279 74.23 314 1756.5 -53.43 55.891 315 1757 -53.109 34.322 316 1757.5 -53.682 12.74 317 1758 -53.352 -5.82 318 1758.5 -53.721 -28.194
319 1759 -53.658 -48.264
320 1759.5 -54.119 -68.84
321 1760 -54.123 -89.855
Sampel 332 1765.5 -56.379 46.076 333 1766 -56.643 26.243 334 1766.5 -57.178 8.282
335 1767 -57.141 -12.586
336 1767.5 -57.646 -30.33
337 1768 -57.543 -43.412
338 1768.5 -57.453 -63.271
339 1769 -57.396 -79.941
340 1769.5 -57.646 -99.391
341 1770 -58.055 -116.47
342 1770.5 -57.955 -135.26
343 1771 -57.703 -151.77
344 1771.5 -57.678 -166.95 345 1772 -57.938 168.29 346 1772.5 -57.793 158.15 347 1773 -57.26 138.6 348 1773.5 -57.76 121.37 349 1774 -57.119 100.58 350 1774.5 -56.914 84.238 351 1775 -55.811 65.039 352 1775.5 -55.611 47.34 353 1776 -55.25 27.593 354 1776.5 -54.654 6.927
355 1777 -54.154 -14.052
356 1777.5 -54.256 -35.268 357 1778 -53.93 -57.936 358 1778.5 -53.389 -79.918
359 1779 -53.484 -100.96
Sampel
362 1780.5 -53.381 -165.73 363 1781 -53.117 176.3 364 1781.5 -53.002 152.97 365 1782 -53.055 133.31 366 1782.5 -52.994 112.19 367 1783 -52.973 93.406 368 1783.5 -53.438 71.57 369 1784 -53.086 52.086 370 1784.5 -53.244 31.337 371 1785 -53.338 11.015 372 1785.5 -53.256 -10.557
373 1786 -53.498 -28.723
374 1786.5 -53.469 -49.557
375 1787 -52.645 -69.941
376 1787.5 -52.93 -90.551
377 1788 -53.055 -113.04
378 1788.5 -52.904 -133.84
379 1789 -52.881 -155.37
Sampel ke -
Frekuensi (MHz)
Magnitudo (dB)
Fase (derajat)
391 1795 -55.029 -44.326
392 1795.5 -55.639 -61.533
393 1796 -55.617 -82.609
394 1796.5 -55.678 -102.37
395 1797 -55.832 -117.42
396 1797.5 -56.225 -136.12
397 1798 -56.557 -157.82
63
LAMPIRAN B
LISTING PROGRAM GUI PADA MATLAB
Tampilan Splash
function varargout = awal(varargin) gui_Singleton = 1; if nargin & isstr(varargin{1})
gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end
if nargout
[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end
function awal_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;
guidata(hObject, handles);
function varargout = awal_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output;
function varargout = prog_ku(varargin) gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ...
'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin & isstr(varargin{1})
gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end
if nargout
[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end
function prog_ku_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;
guidata(hObject, handles);
function varargout = prog_ku_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output;
function rbnormal_Callback(hObject, eventdata, handles) function rbtriplek_Callback(hObject, eventdata, handles) function rbtembaga_Callback(hObject, eventdata, handles) function tengahcekbox_Callback(hObject, eventdata, handles) function tegakcekbox_Callback(hObject, eventdata, handles) function sejajarcekbox_Callback(hObject, eventdata, handles) function cmdplot_Callback(hObject, eventdata, handles) sejajar=get(handles.sejajarcekbox,'value');
tegak=get(handles.tegakcekbox,'value'); tengah=get(handles.tengahcekbox,'value'); grafiklist = get(handles.grafikpop, 'Value'); kondisilist = get(handles.kondisipop, 'Value'); cla(handles.imgrafik1);
namapath='data\kondisi_gui\normal\'; ext='S21.txt';
abjad='B'; for i=1:3
namafile=[namapath abjad urut ext];
set(handles.lblgrafik1,'string','Distribusi Sejajar dinding','visible','on');
set(handles.lblgrafik2,'string','Distribusi Tegak Lurus Dinding','visible','on');
elseif ((sejajar==1)&&(tegak==1))
set([handles.imgrafik4,handles.imgrafik5],'visible','on'); set(handles.lblgrafik4,'string','Distribusi Sejajar
dinding','visible','on');
ylabel('Jumlah Sampel'); end
elseif ((sejajar==1)&&(tengah==1))
set([handles.imgrafik6,handles.imgrafik1,handles.imgrafik2,handles.img rafik3,handles.imgrafik4,handles.imgrafik5,handles.lblgrafik3,handles.l blgrafik4,handles.lblgrafik5,handles.lblgrafik1,handles.lblgrafik2],'visibl e','off');
set([handles.imgrafik4,handles.imgrafik5],'visible','on'); set(handles.lblgrafik4,'string','Distribusi Sejajar
dinding','visible','on');
ylabel('Jumlah Sampel'); end
else
msgbox('Anda belum menentukan pilihan Distribusi ataupun Kondisi. Silahkan memilih.','Pesan Kesalahan','warn');
end
frequency=freq; %frekuensi dari data hasil pengukuran magnitudo=mag; %magnitudo dari data hasil pengukuran
magrec=maglin.*(exp(i*(pha)*(pi/180))); %magnitudo linier di rectangular-kan
magnorm=magrecabs./magrecmax; %normalisasi magnitudo rectangular
win=hamming(n); %window hamming (time domain) dg sampling
winft=ifft(win,512); %window hamming di IFFT-kan dg sampling hest=magrec.*win; %perkalian rect. magnitudo dg hamming, h estimate
hestz=magrecabs.*win; %perkalian abs. rect. magnitudo dg hamming, h estimate
htau=ifft(hest); %h estimate di IFFT-kan, respon impuls domain waktu
htauabs=abs(htau); %abs. respon impuls domain waktu htaumax=max(htauabs); %max respon impuls domain waktu htaunorm=htauabs./htaumax; %normalisasi respon impuls domain waktu
htaulog=20*(log10(htauabs));%respon impuls domain waktu skala dB htaulogmax=max(htaulog); %nilai max respon impuls domain waktu skala dB
htaulognorm=htaulog-htaulogmax; %normalisasi respon impuls domain waktu skala dB
for l=(r):(401-r) function varargout = alat(varargin) gui_Singleton = 1; if nargin & isstr(varargin{1})
gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end
if nargout
[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end
function alat_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;
guidata(hObject, handles);
function varargout = alat_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output;
set(handles.imalat,'visible','off');
function pumalat_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc
set(hObject,'BackgroundColor','white'); else
set(hObject,'BackgroundColor',get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor' ));
end
lihat= get(handles.pumalat, 'Value');
function cmdoke_Callback(hObject, eventdata, handles) close;
Tampilan Profil Penulis
function varargout = profilku(varargin) gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ...
'gui_OutputFcn', @profilku_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ...
'gui_Callback', []); if nargin & isstr(varargin{1})
gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end
if nargout
[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end
function profilku_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;
guidata(hObject, handles);
function varargout = profilku_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output;
fotoku=imread('foto\fotoku.jpg','jpg'); imshow(fotoku);
Penulis lahir di Surabaya, pada tanggal 10 September 1979. Sebagai anak keempat dari 4 bersaudara, dari seorang ibu bernama Kasri Antini dan ayah bernama Tambah Soenarto Sentono (Alm). Saat ini bertempat tinggal di Jl. Simo Magerejo I/18, Surabaya – 60181.
Riwayat pendidikan formal yang pernah ditempuh :
SD Negeri Petemon XIII No. 361 Surabaya lulus tahun 1991. SMP Negeri 1 Surabaya lulus tahun 1994.
SMA Sejahtera 1 Surabaya lulus tahun 1997.
Diploma 1 Pendidikan Aplikasi Sistem Bisnis Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Industri (PASTI–ITS) lulus tahun 1999. Diploma 3 Jurusan Teknik Telekomunikasi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (PENS–ITS).
Pada tanggal 1 Agustus 2006 telah mengikuti Seminar Proyek Akhir sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md.) di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (PENS–ITS).
