52
BAB IV DATA DAN ANALISIS KINERJA ENERGY DETECTION
BLACKMAN-TUKEY DAN WELCH PADA KANAL AWGN APLIKASI COGNITIVE RADIO
4.1 Umum
Seperti yang telah dijelaskan pada Bab 3 sebelumnya, proses simulasi spektrum sensing menggunakan metode energy detection terdiri atas tiga tahapan pokok yaitu
pembangkitan random frekuensi analog pada transmitter dengan menggunakan random frequency generator, mendeteksi sinyal PU dengan metode energy detection,
dan membandingkan hasil keluaran sinyal dengan nilai threshold. Dari proses simulasi tersebut di atas maka dapat ditampilkan bentuk
– bentuk pemrosesan sinyal radio FM disepanjang tahapan proses seperti yang dimodelkan pada
Gambar 3.1 sebelumnya. Pada Bab 4 ini akan ditampilkan bentuk – bentuk sinyal
tersebut dan analisa kinerja sistemnya.
4.1 Analisis Energy Detection menggunakan PSD Blackman-Tukey
Simulasi ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja sistem dengan metode deteksi energy detection menggunakan PSD Blackman-Tukey pada spektrum radio
FM. Simulasi ini dilakukan untuk melihat bagaimana tingkat kemampuan mendeteksi kanal spektrum radio FM yang dihadirkan setelah dilakukan pembangkitan data
Universitas Sumatera Utara
53
masukan mulai 10 hingga 100. Tabel 4.1 menunjukkan hasil simulasi kinerja energy detection menggunakan Power Spectral Density PSD Blackman-Tukey.
Tabel 4.1 Data hasil simulasi Energy Detection menggunakan PSD Blackman-Tukey Presentase
kanal dibangkitkan
Jumlah kanal
frek. acak
Jumlah PU yang
hadir Keterangan kanal frekuensi yang
hadir
10 5
5 Kanal 1, 24, 33, 35, 46,
20 10
10 Kanal 2,5,6,13,16,18,30,33,35,40
30
15 14
Kanal 4,7,13,17,23,24,25,29,33,37,38,45,46,
50
40 20
17 Kanal
4,7,8,13,14,17,20,21,26,27,28,29,31,32, 36,43,50
50 25
25 Kanal
2,3,4,5,8,10,12,15,17,20,21,27,29,31,32 ,33,35,37,38,40,41,42,44,46,49
60 30
30 Kanal
2,3,4,9,11,12,13,14,15,18,19,21,22,23,2 6,27,29,30,31,32,34,36,39,40,44,45,46,
47,48,50
70 35
34 Kanal 2,3,4,5,7,8,9,10,
11,13,14,16,17,18,21,22,23,24,25,26,27 ,28,29,31,32,34,35,37,41,42,43,45,46,4
9
80 40
40 Kanal
1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,13,14,15,16,17,18, 19,20,21,22,24,25,26,30,31,32,33,35,37
,38,39,40,42,43,44,45,47,48,49,50
90 45
45 Kanal
1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17, 19,20,21,22,23,24,27,28,29,30,31,32,33
,34,35,36,37,38,40,41,42,43,44,45,46,4 7,48,49,50
100 50
49 Semua kanal kecuali kanal 49
Universitas Sumatera Utara
54
Dari Tabel 4.2 terlihat bahwa setiap persentase pembangkitan data masukan mulai dari 10 sampai dengan 100 memiliki kemampuan deteksi yang berbeda-beda. Untuk
mendeteksi kehadiran primary user ditentukan berdasarkan perbandingan energi sinyal tehadap nilai threshold yang mana telah ditetapkan bahwa primary user dikatakan hadir
present jika kanal frekuensi menghasilkan spektrum daya melebihi nilai thresholdnya dan dikatakan tidak hadir absent jika kanal frekuensinya menghasilkan spektrum
daya di bawah nilai thresholdnya dan kanal frekuensi yang kosong inilah yang nantinya dapat digunakan oleh cognitive radio user. Dari simulasi ini PSD Blackman-Tukey
memiliki kemampuan mendeteksi yang cukup akurat, dimana pada saat data masukannya dibangkitkan saat presentasi 10, 20, 50, 60, 80, 90 dimana
jumlah kanal frekuensi acak yang diperoleh mampu dideteksi secara keseluruhan dimana jumlah primary user yang dideteksi pada PSD ini yaitu 5 PU, 10 PU, 25 PU,
30 PU, 40 PU, dan 45 PU. kehadiran primary user metode Blackman-Tukey ini lebih jelas lagi dapat dilihat pada Lampiran 3.
4.3 Analisis Energy Detection menggunakan PSD Welch Simulasi ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja sistem dengan metode
deteksi energy detection menggunakan PSD welch pada spektrum radio FM. Simulasi ini dilakukan untuk melihat bagaimana tingkat kemampuan mendeteksi kanal spektrum
radio FM yang dihadirkan setelah dilakukan pembangkitan data masukan mulai 10 hingga 100. Tabel 4.2 menunjukkan hasil simulasi kinerja energy detection
menggunakan Power Spectral Density PSD welch.
Universitas Sumatera Utara
55
Tabel 4.2 Data hasil simulasi Energy Detection menggunakan
PSD welch
Presentase kanal
dibangkitkan Jumlah
kanal frek.
acak
Jumlah PU yang
hadir Keterangan kanal frekuensi yang
hadir
10
5 5
Kanal 1, 24, 33, 35, 46,
20 10
10 Kanal 2,5,6,13,16,18,30,33,35,40
30 15
14 Kanal
4,7,13,17,23,24,25,29,33,37,38,45,46, 50
40 20
17 Kanal
4,7,8,13,14,17,20,21,26,27,28,29,31,32, 36,43,50
50 25
25 Kanal
2,3,4,5,8,10,12,15,17,20,21,27,29,31,32 ,33,35,37,38,40,41,42,44,46,49
60 30
30 Kanal
2,3,4,9,11,12,13,14,15,18,19,21,22,23,2 6,27,29,30,31,32,34,36,39,40,44,45,46,
47,48,50
70 35
34 Kanal 2,3,4,5,7,8,9,10,
11,,13,14,16,17,18,21,22,23,24,25,26,2 7,28,29,31,32,34,35,37,41,42,43,45,46,
49
80 40
40 Kanal
1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,13,14,15,16,17,18, 19,20,21,22,24,25,26,30,31,32,33,35,37
,38,39,40,42,43,44,45,47,48,49,50
90 45
45 Kanal
1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17, 19,20,21,22,23,24,27,28,29,30,31,32,33
,34,35,36,37,38,40,41,42,43,44,45,46,4 7,48,49,50
100
50 49
Semua kanal kecuali kanal 49
Universitas Sumatera Utara
56
Dari Tabel 4.2 terlihat bahwa setiap persentase pembangkitan data masukan mulai dari 10 sampai dengan 100 memiliki kemampuan deteksi yang berbeda-beda. Untuk
mendeteksi kehadiran primary user ditentukan berdasarkan perbandingan energi sinyal tehadap nilai threshold yang mana telah ditetapkan bahwa primary user dikatakan
hadir present jika kanal frekuensi menghasilkan spektrum daya melebihi nilai thresholdnya dan dikatakan tidak hadir absent jika kanal frekuensinya menghasilkan
spektrum daya di bawah nilai thresholdnya dan kanal frekuensi yang kosong inilah yang nantinya dapat digunakan oleh cognitive radio user. Dari simulasi ini PSD Welch
memiliki kemampuan mendeteksi yang cukup akurat, dimana pada saat data masukannya dibangkitkan saat presentasi 10, 20, 50, 60, 80, 90 dimana
jumlah kanal frekuensi acak yang diperoleh mampu dideteksi secara keseluruhan dimana jumlah primary user yang dideteksi pada PSD ini yaitu 5 PU, 10 PU, 25 PU,
30 PU, 40 PU, 45 PU. Kemampuan kedua jenis PSD tersebut tidak berbeda dalam mendeteksi
keberadaan sinyal yang diterima, dimana dari data yang didapat dari hasil simulasi, masing-masing jenis PSD memiliki tingkat keakuratan yang sama. Dari kedua jenis
PSD yang digunakan, maka dapat dirangkumkan secara lengkap kemampuan deteksi primary user kedua PSD tersebut dalam Tabel 4.3. kehadiran primary user metode
Welch ini lebih jelas lagi dapat dilihat pada Lampiran 3.
Universitas Sumatera Utara
57
Tabel 4.3 Simulasi Energy Detection menggunakan PSD Periodogram dan PSD Welch
Dari data hasil simulasi yang diperoleh, kemampuan kedua jenis PSD yang digunakan adalah sama. Gambar 4.1 berikut adalah grafik yang menjelaskan kemampuan metode
energy detection dalam mendeteksi PU di sistem secondary user dari simulasi pembangkitan acak PU dimuai pembangkitan 10 hingga 100.
Presentasi Pembangkitan
Data Masukan
Jumlah Kanal
Frekuensi Acak
Kanal Frekuensi yang hadir PSD Blackman-
Tukey PSD Welch
10
5 5
5
20
10 10
10
30
15 14
14
40
20 17
17
50
25 25
25
60
30 30
30
70
35 34
34
80
40 40
40
90
45 45
45
100
50 49
49
Universitas Sumatera Utara
58
Gambar 4.1 Grafik data simulasi kinerja metode energy detection
4.4 Analisis Penghitungan Spektral Daya PSD Blackman-Tukey dan Welch
Kategori