Perumusan Masalah CALL FOR PAPER 2010 MUNAS APTIKOM.

Seminar dan Call For Paper Munas Aptikom Politeknik Telkom Bandung, 9 Oktober 2010 45 1. Menentukan spesifikasi dari format sinyal Loran-C. 2. Generate sinyal input pada sisi transmitter dengan spesifikasi yang ada. 3. Menentukan sample rate terbaik untuk mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog. 4. Memodelkan sistem pengolahan sinyal keluaran modulator menjadi sinyal yang siap pancar.

1.4 Pembatasan Masalah

Batasan-batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Asumsi awal masukan berasal dari FPGA berupa clock generator. 2. Tidak membahas masalah Up Converter pada sisi transmitter dan Down Converter pada sisi receiver. 3. Pemodelan kanal untuk propagasi groundwave menggunakan AWGN. 4. Menggunakan multiplexer yang sekaligus berperan sebagai filter. 5. Digunakan level kuantisasi 8 bit. 6. Dalam satu chain hanya digunakan 1 Stasiun Master dan 2 Stasiun Sekunder.

2. DASAR TEORI

2.1 LORAN Long Range Navigation

Loran merupakan teknologi navigasi yang menggunakan bantuan gelombang radio untuk menentukan posisi suatu objek di atas permukaan bumi. Loran menggunakan stasiun-stasiun terestrial untuk memancarkan gelombang radio yang nantinya akan membantu penentuan posisi. Loran bekerja pada frekuensi disekitar 100 KHz, dengan frekuensi yang kecil tersebut maka kestabilan propagasi dapat terjaga dikarenakan loss propagasi yang tidak terlalu besar. Loran–C menggunakan prinsip propagasi groundwave untuk perambatan gelombang navigasinya. Secara umum sistem Loran-C terdiri dari beberapa stasiun transmit. 1 buah stasiun master dan minimal 2 buah stasiun sekunder. Masing – masing stasiun terpisah ratusan mil, dan konstelasi beberapa stasiun tadi di sebut chain. Stasiun Loran pada umumnya hanya memancarkan grup pulsa secara singkat dan tidak kontinu, melainkan dengan selang waktu tertentu yang disebut GRI, hal ini digunakan untuk melakukan penghematan daya mengingat daya pancar stasiun yang tinggi.

2.2 Ground Wave

Ground wave atau surface wave merupakan gelombang yang berpropagasi mengikuti bentuk permukaan bumi, yang dibatasi oleh dua lapisan yaitu permukaan bumi startosfer dan ionosfer. Gambar 2.1 Propagasi Ground Wave Ground wave berpolarisasi secara vertikal, karena setiap komponen medan listrik horisontal yang bersinggungan dengan permukaan bumi akan dihubung singkat. Ground wave akan menginduksi muatan pada permukaan bumi sehingga terjadi arus bolak balik yang kemudian akan menginduksi medan elektromagnetik, demikian seterusnya, sehingga merambat bersama dengan arus. Arus listrik yang terjadi akan mengalami redaman karena bumi bersifat kapasitif dengan rugi tertentu yang ditentukan oleh konduktivitas, permitivitas dan frekuensi kerja gelombang yang digunakan.

2.3 Stasiun Pemancar

Stasiun master merupakan stasiun utama dari sel Loran. Stasiun master berfungsi sebagai stasiun pertama yang memancarkan pulsa, lalu diikuti oleh stasiun sekunder yang lain setelah delay waktu tertentu. Untuk servis navigasi, stasiun master memancarkan grup pulsa yang terdiri dari sembilan pulsa. Tiap grup pulsa ini dipancarkan dengan selang waktu waktu tertentu yang disebut GRI Group Repetition Interval. Harga GRI harus cukup besar agar tidak terjadi overlaping pulsa antara stasiun yang satu dengan stasiun yang lain dalam satu sel Loran. Pada jaringan Loran yang sudah ada, nilai GRI berkisar antara 40.000 – 100.000 us. Stasiun master juga memancarkan grup pulsa timing dan paging. Stasiun master memiliki daya pancar yang paling besar dibanding stasiun yang lain, karena sinyal stasiun master harus mencakup baik stasiun sekunder dan pesawat penerima pada daerah cakupan satu sel Loran. Gambar 2.2 Group Repetition Interval Stasiun master pada LORAN terdiri dari 3 blok servis, yaitu navigasi, timing, dan paging. Blok navigasi bertugas untuk menghasilkan grup pulsa 46 Seminar dan Call For Paper Munas Aptikom Politeknik Telkom Bandung, 9 Oktober 2010 yang kontinu, dengan format tertentu dan dengan selang waktu tertentu yang disebut GRI. Blok navigasi tidak memiliki input, ketika stasiun master aktif, blok ini secara kontinu mengeluarkan output berupa grup pulsa yang terdiri dari 9 pulsa, menuju tingkat RF . 2.2.1Karateristik Pulsa Stasiun Master dan Sekunder Blok Navigation Pulse Generator dirancang sedemikian rupa, sehingga mengeluarkan 9 pulsa dengan format tertentu dengan selang waktu GRI. Tiap pulsa Loran memiliki perioda 200 us. Selang waktu antar pulsa dalam satu grup adalah 1000 us, kecuali untuk pulsa ke-9 pada grup master memiliki jarak 2000 us. Gambar 2.2 grup pulsa stasiun master Loran Grup pulsa Loran juga memiliki Phase Coding, yaitu pola perubahan fasa pada pulsa – pulsa Loran. Kode phasa ini berguna untuk meredam efek interferensi sky wave dan membantu membedakan grup pulsa stasiun master dengan stasiun sekunder. Pola perubahan fasa pulsa – pulsa Loran tertera pada gambar di bawah, dimana tanda positif berarti pulsa tidak mengalami perubahan fasa dan tanda negatif berarti pulsa mengalami perubahan fasa 180 . Tabel 2.1 Phase Coding Stasiun Master Sekunder Kode Phasa + + - - + - + - + + + + + + + - - +

2.2.2 Karateristik Sinyal

Untuk membentuk yang sesuai dengan format sinyal LORAN, ketepatan envelope sinyal mutlak diperlukan. Persamaan yang digunakan untuk membentuk envelope standar sinyal LORAN adalah: ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = p p t t t t A t E 1 2 exp 2 Dimana : t = waktu s t p = 65 s Kemudian envelope Et dimodulasi dengan frekuensi carrier 100 Khz : 2 sin t f t E t π χ = Dimana,: χ t = Sinyal Modulasi; Et = Sinyal Envelope f = Frekuensi Modulasi Dari persamaan diatas dihasilkan sinyal LORAN seperti dibawah ini : Gambar 2.3 Sinyal Hasil Modulasi

2.3 Modulasi ASK

Modulasi ASK Amplitudo Shift Keying dapat dipandang sebagai modulasi amplituda dengan pemodulasi sinyal data biner bit “0” atau bit “1” seperti halnya pada modulasi AM. Jadi sinyal ASK merepresentasikan sinyal data biner “0” dan “1” dengan level amplituda yang berbeda. Salah satu pembentukan sinyal ASK, yaitu dengan modulator AM-DSB-SC. Dengan modulator AM Doble Side Band Supressed Carrier dihasilkan sinyal ASK dengan harga m = 1 dikenal sebagai modulasi On-Off Keying OOK Gambar 2.4 Modulator ASK Persamaan sinyal ASK secara umum adalah : [ ] t f t mb A t s c ASK π 2 sin 1 + = AS