Perancangan Pengacakan Suara Pada Komunikasi Digital Dengan Metode Scrambler Descrambler

SCRAMBLER DESCRAMBLER

TUGAS AKHIR

Merupakan suatu syarat untuk mendapatkan Gelar Sarjana Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer

Universitas Komputer Indonesia

Disusun Oleh: Angga Nugraha

1.31.05.022

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

BANDUNG

2011

i

PERANCANGAN PENGACAK SUARA PADA KOMUNIKASI

DIGITAL DENGAN METODA SCRAMBLER DESCRAMBLER

Peralatan yang berfungsi untuk mengamankan pembicaraan pada komunikasi digital terhadap penyadapan adalah peralatan scrambler descrambler, scrambler descrambler adalah alat yang dapat mengacak sinyal sebelum sinyal tersebut ditransmisikan lewat saluran alat komunikasi digital agar sinyal tersebut tidak dapat dimengerti apabila terjadi penyadapan, disisi penerima terdapat descrambler yang dapat menyusun kembali sinyal yang teracak sehingga seperti sinyal semula. Pengacakan sinyal suara ini prosesnya disebut scrambling. Sedangkan disisi penerima proses pengembalian sinyal suara yang teracak dinamakan proses descrambling, maka akan terjadi pengacakan yang akan sulit diikuti oleh penyadap. Kata Kunci : Proses scrambling, proses descrambling, sinyal acak

ii

RANDOM SOUND DESIGN IN DIGITAL COMMUNICATION METHOD WITH SCRAMBLER DESCRAMBLER

Equipment that serves to secure the talks on digital communications to eavesdropping equipment is scrambler descrambler, scrambler descrambler is a device that can encrypt signals before the signals are transmitted through channels of digital communication tools so that the signal can not be understood in case of wiretapping, receiver side there is a descrambler that can reconstitute the scrambled signals so as the original signal. Randomization is the process the voice signal is called scrambling. While the receiver side of the process of a voice signal is scrambled called descrambling process, then there will be scrambling to be difficult to follow by tapping.

iii Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat, nikmat, hidayah dan izin-Nya Penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tak lupa shalawat serta salam senantiasa tercurahkan bagi junjunan kita nabi besar Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “PERANCANGAN PENGACAK SUARA PADA KOMUNIKASI DIGITAL DENGAN METODA SCRAMBLER DESCRAMBLER” _{yang merupakan salah satu syarat untuk} menyelesaikan program pendidikan Strata-1 (S-1) Teknik Elektro di Universitas Komputer Indonesia.

Dengan hati ikhlas dan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak lepas dari dorongan dan bantuan dari banyak pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. ALLAH SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, serta memberi keasabaran, kekuatan hidup dan nikmat rezeki yang tiada henti penulis syukuri sehingga memberikan penulis kelancaran dalam melakukan kegiatan tugas akhir maupun penyusunan laporan tugas akhir ini.

iv

menyelesaikan Studi_{perkuliahan dan tugas akhir ini dengan baik.}

3. Keluarga besar Kakek, Nenek, Tante, Paman, Adik serta Saudara yang lainnya yang telah membantu mendukung memberikan do’a dan semangat kepada penulis.

4. Bapak Ir. Eddy SuryantoSoegoto, M.sc. selaku pimpinan Rektorat Universitas Komputer Indonesia.

5. Bapak Dr. Ir. H. Ukun Sastra Prawira, M.sc. selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

6. Bapak Muhammad Aria, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

7. Ibu Tri Rahajoeningroem, M.T. selaku koordinator Tugas Akhir, Dosen wali serta Dosen Pembimbing Utama yang telah banyak memberikan penulis saran dan solusi dalam pengerjaan laporan tugas akhir ini.

8. Bapak Budi Herdiana, S.T dan Bapak Joko Priyatno, S.T. selaku Pembimbing pendamping, terima kasih atas semua arahan, kesabaran, kesempatan, do’a, masukan serta dukungannya dalam penyusunan tugas akhir ini.

9. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu komputer yang telah mendidik dan memberikan ilmunya kepada penulis selama kuliah dijurusan Teknik Elektro Universitas Komputer Indonesia.

10. Teman seperjuangan Dede, Hilman, Jufrie, Rudy, Agung, Rhandy, Wida, Handra, Mulyana, Iryaman, Iip, Zakir dll. Terima kasih atas do’a, bantuan, dan

v

11. Teman Teknik Elektro yang lainnya Jafar sidik, Prima, Agah, Samsa, Wahyudin (dublin uhuy), Yugha dll. Terima kasih atas semuanya yang telah kalian berikan pada penulis selama ini.

Semoga amal baik yang telah diberikan mendapat balasan yang berlipat ganda dari Allah SWT. Penulis sadar dalam penyusunan tugas akhir ini masih banyak kekurangan karena keterbatasan penulis baik dari segi pemahaman materi, pemakaian bahasa, maupun dari segi penyajiannya.

Akhirnya penulis berharap semoga apa yang dibuat dalam tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.

Bandung, 17 Agustus 2011

1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemakaian komunikasi pembicaraan sangat luas sekali. Pada pembicaraan tersebut terjadi pertukaran informasi di antara pembicara yang satu dengan yang lainnya. Kadang-kadang informasi pembicaraan itu ada yang bersifat rahasia dan tidak boleh diterima oleh orang lain yang tidak berhak, misalnya pada bidang militer, pemerintah dan bisnis, untuk itu diperlukan suatu sistem pengaman pembicaraan terhadap penyadapan, sehingga informasi pembicaraan aman terhadap pihak yang tidak berhak menerimanya.

Sistem pengacakan suara dengan menggunakan Teknik Scrambler dan

Descrambler merupakan cara penyamaran informasi suara yang dikirim secara acak, sehingga informasi tersebut tidak dapat diketahui oleh yang tidak berkepentingan.

Scrambler sebagai pengacak suara akan terus menerus mengirimkan sinyal-sinyal atau informasi tidak asli, selama bagian ini diaktifkan maka sinyal yang dikirim merupakan sinyal-sinyal yang sudah diacak. Untuk mendapatkan sinyal asli diperlukan bagian penterjemah atau Descrambler. Saat sinyal-sinyal yang telah diacak diterima oleh Descrambler maka sinyal-sinyal yang telah diacak akan dikembalikan seperti semula sebagai sinyal-sinyal asli.

Di dalam pembuatan alat tersebut, diharapkan dapat memberikan solusi mengenai masalah keamanan informasi

Bertitik tolak dari hal tersebut diatas, maka dilakukan penelitian di sisi pengirim yaitu scrambler yang mempunyai pola-pola atau sinyal pulsa yang tidak bisa atau sulit dikenal orang lain dan di sisi penerima yaitu descrambler untuk bisa menterjemahkan atau mengembalikan sinyal asli.

1.2 Rumusan Masalah

Menyamarkan sinyal informasi yang akan dikirim tanpa bisa diketahui dan disadap.

1.3 Tujuan

a) Merancang pengacak sinyal disisi pengirim dengan tujuan untuk menyamarkan sinyal informasi yang dikirim.

b) Merancang descrambler di sisi penerima untuk bisa menterjemahkan sinyal yang telah diacak.

c) Membuat keamanan dalam berkomunuikasi supaya tidak dapat diketahui orang lain.

1.4 Batasan Masalah

a) Menggunakan ADC 8 bit.

b) Pengacakan sinyal dibangkitkan oleh generator acak. c) Input berupa voice yang mempunyai frekuensi 300Hz-3Khz

1.5 Metodologi Penelitian

Dalam rangka mempersiapkan penyusunan skripsi, metode penelitian yang digunakan untuk mengumpulkan data, fakta dan keterangan bahan-bahan yang ada hubungannya dengan masalah yang akan dibahas, maka penulis melakukan penelitian dengan cara:

a) Penelitian Perpustakaan

Didalam penelitian ini penulis mempelajarai masalah berdasarkan atau bersumberkan pada literatur, teori-teori dan buku-buku yang berada dalam perpustakaan. Penelitian yang dilakukan ini dimaksudkan untuk memperoleh bahan-bahan maupun data secara teoritis untuk penyusunan skripsi

b) Studi Literatur

Berkaitan dengan pemahaman secara teori semua hal, baik itu teknologi, peramalan dan perencanaan kebutuhan untuk mendukung pembuatan perancangan pengacak suara dengan metode scrambling dan descrambling.

Bahan untuk referensi bisa diperoleh dari buku atau dari artikel di internet atau diberbagai buku panduan.

c) Studi Praktek

Melakukan praktek secara langsung dengan megumpulkan komponen elektronika yang diperlukan dan merangkai kompnen tersebut sesuai tujuan judul dari tugas akhir ini

d) Uji Coba & Perbaikan

Perancangan yang telah berhasil dirancang, kemudian di uji coba guna mengetahui kelayakan alat yang dirancang, jika terdapat kesalahan maka penulis dapat melakukan perbaikan.

1.6 Sistematika Penulisan

Sebagaimana gambaran umum dalam penyusunan skripsi ini sesuai dengan judul, penulis menyusun pembabakannya dari ringkasan setiap isi, dan bab per bab yang dibagi dalam lima bab yang diawali dari:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini penulis menguraikan alasan pemilihan judul, tujuan, perumusan masalah pembatasan masalah, metode penelitian data guna penyusunan skripsi ini dan sistematika penulisan

BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisikan tentang landasan teori yang berkaitan dengan masalah pada tugas akhir ini, yaitu perancangan pengacak pembicaraan manusia pada komunikasi digital dengan metode scrambling dan descrambling

BAB III PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini disajikan rangkaian dan alat yang berkaitan dengan pengacakan suara dengan metode scrambling dan descrambling

BAB IV PENGUKURAN ANALISA

Dalam bab ini penulis membahas tentang prosedur proses kerja dari scrambler descramblerdan evaluasi keselurahan sistem kerja.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bagian ini merupakan bab terakhir yang berisi kesimpulan dari pembahasan yang diuraikan diatas serta saran-saran yang dianggap perlu dalam usaha menuju perbaikan dan kesempurnaan.

6

DASAR TEORI

2.1 Scrambler Descrambler

Evolusi perkembangan teknologi komunikasi dapat dipastikan akan menuju ke bentuk ISDN (Integrated Service Digital Network), yaitu segala jenis pelayanan telekomunikasi akan diberikan secara terpadu, dalam arti bahwa dalam satu sistem penyambungan dan transmisi akan dapat disalurkan berbagai macam bentuk sinyal (suara, gambar, data dan sebagainya). Faktor penunjang untuk pengembangan ke arah itu adalah pertama, karena adanya tuntutan untuk mendapatkan sistem yang ekonomis dan efisien, dan yang kedua adalah akibat dari perkembangan yang sangat pesat di sektor teknologi komponen yang telah memungkinkan pembuatan sistem mampu memiliki keandalan tinggi dan murah. Unjuk kerja sistem transmisi digital tergantung dari sifat statistik sinyal. Deretan panjang bit “0” atau “1” akan menyebabkan hilangnya sinkronisasi bit, sehingga pada penerima dapat terjadi pendeteksian yang salah. Untuk menghindari hal tersebut, deretan sinyal data masukan biasanya diacak terlebih dahulu sehingga deretan panjang bit “0” atau “1” dapat dihilangkan. Proses pengacakan sinyal tersebut dinamakan scrambling, dan rangkaian yang bekerja untuk melakukan hal itu disebut scrambler. Descrambler pada bagian penerima mengembalikan pola deretan sinyal ke bentuk asalnya. Dikenal

dua macam teknik scrambling yaitu scrambling dengan menggunakan deret biner acak semu dan scramblingdengan sinkronisasi sendiri.

Dalam dunia telekomunikasi, scrambler merupakan sebuah sistem yang mampu menginversi atau mengkodekan sinyal pesan pada sebuah transmiter sehingga pesan tidak dapat dimengerti oleh pihak penerima yang tidak memiliki perangkat descrambler. Teknik scrambling yang digunakan adalah teknik deret biner acak semu dengan membuat suatu generator acak yang berfungsi untuk membuat sinyal acak yang nantinya sinyal informasi tersebut dikirim berupa sinyal acak dan tidak dapat dimengerti oleh orang lain.

Scramblermerupakan perangkat yang dapat mengacak sinyal informasi pada saluran telepon. Sinyal informasi yang telah mengalami proses pengacakan apabila didengarkan langsung atau disadap, informasinya tidak dimengerti sehingga kerahasiaan informasi akan terjamin, sedangkan descrambler merupakan perangkat yang dapat menyusun kembali sinyal informasi dari scramblersehingga informasinya dapat dimengerti lagi.

Pengacakan sinyal informasi yang dilakukan oleh scramblermempunyai pola sinyal acak yang dihasilkan oleh generator acak. Pola-pola sinyal acak terssebut harus dirancang sedemikian rupa sehingga orang lain tidak bisa atau sulit mengenalnya, hal tersebut bertujuan untuk menghindari penyusunan informasi sinyal dari scrambler dari saluran telepon oleh penyadapan

2.2 Teori Sound (Suara)

Suara atau sound diproduksi oleh sebuah obyek yang bergetar, contohnya loudspeaker, musical instrument, ataupun pita suara manusia. Getaran pita suara dari seorang manusia membuat pergerakan udara terdorong dan tertarik dari kondisi stabil, adanya gerakan mendorong dan menarik yang terus menerus dari sebuah pita suara membuat tekanan udara berubah yang pada akhirnya menyebabkan terjadinya sebuah gelombang suara.

Sebuah gelombang suara dapat dideskripsikan oleh frekuensi dan amplitudo (mplitude). Frekuensi 1 Hz berarti 1 cycle gelombang lengkap setiap satu detik. Satuan sebuah frekuensi adalah Hertz (Hz). Frekuensi audible (human hearing range) adalah 20 Hz sampai 20000 Hz. Dalam kenyataan praktis sebuah sumber suara selalu diproduksi pada banyak frekuensi secara simultan. Berikut ini adalah contoh gambar dari frekuensi gelombang suara:

Gambar 2.1 Contoh Frekuensi Gelombang Suara Random

Amplitudo sebuah gelombang mengacu pada besarnya perubahan tekanan dan tingkat kerasnya ( loudness) gelombang suara. Amplitudo (amplitude) atau sound pressure level (SPL) diukur dalam satuan decibels (dB).

2.3 Pre-amp Mic

Pre-amp mic merupakan piranti elektronik yang menghasilkan keluaran berupa isyarat tegangan analog. Dimana fungsi dari mikrofon ialah untuk merubah getaran suara menjadi getaran listrik suara yang masuk pada pesawat penguat (penguat depan amplifier), pada penguatan awal ini sinyal yang diterima dari mickropon.

Penguat depan mickropon disini dapat dimodifikasi sesuai dengan selera, misalkan menggunakan IC Opamp, diberi tone control dan gain control. Rangkaian penguat mic ini nantinya sangat mempengaruhi kualitas modulasi yang dihasilkan oleh sistem yang akan dirancang “baik” atau “buruk” dari kerja scrambling descrambling

2.4 Teori Filter

Filter digunakan untuk membuang sinyal-sinyal yang tidak diinginkan. Untuk dapat menghilangkan sinyal-sinyal tersebut dibutuhkan suatu rangkaian yang tersusun dari komponen seperti resistor, kapasitor, induktor, op-amp dan lain-lain. Dengan menentukan frekuensi cut off-nya, dapat membuang sinyal-sinyal yang tidak diinginkan. Frekuensi cut off adalah titik potong frekuensi yang tidak diinginkan dimana terjadi penurunan gain sebesar 3 dB. Dalam mendesain suatu filter, dapat ditentukan seberapa tingkat kecuraman slope dari filter yang di rancang Yang dimaksud dengan dB/dec adalah besarnya penurunan gain terhadap setiap decade (kelipatan 10) dari frekuensi cut off-nya.

a) Band Pass filter adalah sebuah filter yang mampu melewatkan range suatu frekuensi, sehingga terdapat dua titik frekuensi cut off-nya yaitu cut off pada frekuensi bawah dan cut off pada frekuensi atas

Gambar 2.2 Kurva Band Pass Filter

Sebuah band-pass filter merupakan perangkat yang melewati frekuensi dalam kisaran tertentu dan menolak (attenuates) frekuensi di luar kisaran tersebut. Sebuah contoh dari analog elektronik band-pass filter adalah sirkuit RLC (a resistor-induktor-kapasitor sirkuit). Filter ini juga dapat dibuat dengan menggabungkan pass filter rendah dengan pass filter tinggi.

Sebuah filter bandpass ideal akan memiliki benar-benar datar passband dan sepenuhnya akan melemahkan semua frekuensi di luar passband itu. Dalam prakteknya, tidak ada filter bandpass ideal. Filter ini tidak melemahkan semua frekuensi di luar rentang frekuensi yang dikehendaki seluruhnya, khususnya, ada wilayah di luar passband dimaksudkan di mana frekuensi yang dilemahkan, tetapi tidak ditolak. Hal ini dikenal sebagai filter roll-off , dan biasanya dinyatakan dalam dB redaman per oktaf atau dekade frekuensi. Secara umum, desain filter berusaha untuk membuat roll-off sebagai sempit mungkin, sehingga memungkinkan untuk

melakukan filter sedekat mungkin dengan desain yang diinginkan. Seringkali, ini dicapai dengan mengorbankan pass-band atau menghentikan riak.

2.4 Analog-to-Digital Converter

ADC adalah kepanjangan dari Analog To Digital Converter yang berfungsi untuk mengubah input analog menjadi kode–kode digital. ADC banyak digunakan sebagai pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian pengukuran atau pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistem komputer seperti sensor suhu, cahaya, tekanan atau berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistem digital (komputer).

Prinsip kerja ADC secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset kemudian diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan. Dengan rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock, dan keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register SAR.

Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan data digital yang ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, keluaran digital akan tetap tersimpan sekalipun akan di mulai siklus konversi yang baru. IC ADC 0804 mempunyai dua masukan analog, Vin (+) dan Vin (-), sehingga dapat menerima masukan diferensial. Masukan analog sebenarnya (Vin) sama dengan selisih antara tegangan-tegangan yang dihubungkan dengan ke dua pin masukan yaitu Vin= Vin (+)

– Vin (-). Kalau masukan analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan dengan Vin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC 0804 menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan referensi. Dalam hal ini jangkauan masukan analog mulai dari 0 Volt sampai 5 Volt (skala penuh), karena IC ini adalah SAC 8-bit, resolusinya akan sama dengan

(n menyatakan jumlah bit keluaran biner IC analog to digital converter) IC ADC 0804 memiliki generator clock intenal yang harus diaktifkan dengan menghubungkan sebuah resistor eksternal (R) antara pin CLK OUT dan CLK IN serta sebuah kapasitor eksternal (C) antara CLK IN dan ground digital. Frekuensi clock yang diperoleh di pin CLK OUT sama dengan:

Untuk sinyal clock ini dapat juga digunakan sinyal eksternal yang dihubungkan ke pin CLK IN. ADC 0804 memilik 8 keluaran digital sehingga dapat langsung dihubungkan dengan saluran data mikrokomputer. Masukan (chip select, aktif rendah) digunakan untuk mengaktifkan ADC 0804. Jika berlogika tinggi, ADC 0804 tidak aktif (disable) dan semua keluaran berada dalam keadaan impedansi tinggi. Masukan (write atau start convertion) digunakan untuk memulai proses konversi. Untuk itu harus diberi pulsa logika 0. Sedangkan keluaran (interrupt atauend of convertion) menyatakan akhir konversi. Pada saat dimulai konversi, akan berubah ke logika 1. Di akhir konversi akan kembali ke logika 0.

2.5 DAC (Digital To Analog Coneverter)

DAC adalah perangkat elektronika yang dapat mengubah sinyal digital, biasanya dalam notasi biner ke bentuk sinyal analog baik sebagai arus, tegangan, maupun muatan listrik. Alat pengubah digital-ke-analog ini sering dikenal sebagai DAC (Digital to Analog Converter) yang banyak dijumpai pada rangkaian elektronika dan instrumentasi. Proses pengubahan DAC ini berlawanan dengan proses ADC.

Fungsi dari DAC mengkonversi bilangan digital (biner) ke analog. DAC ini menerima masukan digital paralel dan mengubahnya ke nilai tegangan atau arus yang disajikan masukan biner. Jika ini diulang untuk masukan digital yang berurutan maka akan terbentuk gelombang analog. Dalam penerapannya unit ini secara umum digunakan sebagai unit pengendali sistematis dari salah satu variable dalam sebuah percobaan.

2.6 Clock Generator

Rangakaian clock berfungsi untuk pembentuk atau membangkitkan pulsa kotak secara terus-menerus dan rangkaian ini tidak mempunyai kondisi stabil atau setimbang. Rangkaian clock termasuk golongan Astabil Multivibrator dengan IC 555. Output rangkaian clock digunakan untuk input rangkaian-rangkaian logika yang berhubungan dengan waktu. Yang termasuk rangkaian logika sekuensial contohnya: Flip-Flop, Shift Register, dan Counter. Adapun fungsi rangkaian clock yaitu, untuk mengatur jalannya data dalam penggeseran ke kanan atau ke kiri, maupun dalam perhitungan atau pencacahan bilangan biner. Yang dimaksud rangkaian Astabil

Multivribator Adalah multivribator yang tidak stabil tegangan output-nya (tegangan pengeluarannya berubah-ubah) tanpa adanya sinyal masukan yang diberikan. Berdasarkan bentuk sinyal output yang dihasilkan, ada 3 macam multivibrator:

a) Multivibrator bistable: ditrigger oleh sebuah sumber dari luar (external source) pada salah satu dari dua state digital. Ciri khas dari multivibrator ini adalah statenya tetap bertahan pada nilai tertentu, sampai ada trigger kembali yang mengubah ke nilai yang berlawanan. SR Flip-flop adalah contoh multivibrator bistable.

b) Multivibrator astable : adalah oscillator free running yang bergerak di dua level digital pada frekuensi tertentu dan duty cycle tertentu.

c) Multivibrator monostable : disebut juga multivibrator one-shoot, menghasilkan pulsa output tunggal pada waktu pengamatan tertentu saat mendapat trigger dari luar.

Sebuah multivibrator astable sederhana atau free-running oscillatordapat dibuat dari IC NE555 dan rangkaian RC seperti gambar

Sedangkan bentuk gelombang yang dihasilkan dari rangkaian pada gambar 2.16 ditunjukkan pada gambar 2.17

Gambar 2.4 Bentuk Gelombang dari Rangkaian Clock

Nilai dari tHIdan tLodapat dicari dari persamaan : tHI= 0,693(RA+RB) C1

tLO= 0,693 .RB.C1

perioda total yang diberikan adalah: tTotal = tHI+ tLO

=(0.693(RA+RB)C1) + (0,693 .RB.C1) =0.693 (RA+2RB) C1

Duty Cycle adalah rasio perbandingan antara panjang gelombang kotak pada nilai HIGH terhadap periode totalnya, dimana :

2.7 Generator Acak

Generator acak ini adalah yang membangkitkan sinyal acak, dimana proses pembangkitan tiap elemen tergantung dari deretan shift register yang digunakan, dan ia membutuhkan seed. Seed yaitu input yang digunakan pada pseudo random bit generator sedangkan outputnya disebut pseudo random bit sequences (rangkaian bit semi acak). seed berfungsi sebagai inputan pseudo random bit generator, karena seed merupakan inputan pembangkit kunci semi acak, maka panjangnya disesuiaikan dengan algoritma generator acak yang digunakan. Seed inilah yang berperan penting. Pada pseudorandom yang baik tidak ditentukan oleh seed melainkan oleh formulasi matematis yang digunakan pada algoritma tersebut.

Bilangan pseudo random dapat dibangkitkan dari bit pseudo random oleh karena itu sekarang berkembang Pseudo random bit generator. Pseudo random bit generator ini adalah suatu algoritma yang mempunyai sifat deterministik, dimana apabila diberikan berisan biner dengan panjang x, maka akan mengahsilkan barisan biner dengan panjang x yang kelihatan acak, deterministik berarti apabila generator diberikan inisial seed yang sama maka akan menghasilkan barisan output yang sama atau berulang.

Proses spreading pada sistem spread spectrum dapat terjadi karena sinyal informasi dimodulasi oleh sinyal pseudo random. Pseudo random generator berfungsi untuk menyebarkan sinyal informasi secara langsung ke pita frekuensi yang lebih lebar dari pita frekuensi sinyal informasi aslinya.

Sinyal pseudo random mempunyai pola acak dan

pseudo noisedisebut dengan chip dan leb

2.8 Adder/ Penjumlah Penjumlah atau untuk menjumlahkan dua dan mikroprosesor, Adder Sistem bilangan yang dipakai 2's complement untuk bilangan excess-3. Jika sistem bilangan operasi penjumlahan dan

pseudo random merupakan deretan sinyal biner 0 dan acak dan berulang setiap perioda. satu sinyal biner pada disebut dengan chip dan lebarnya disebut time chip (Tc)

Adder/ Penjumlah

atau Adder adalah komponen elektronika digital menjumlahkan dua buah angka dalam sistem bilangan biner. Dalam

Adder biasanya berada di bagian ALU (Arithmetic ng dipakai dalam proses penjumlahan, selain bilangan untuk bilangan negatif, bilangan BCD (binary-coded decimal sistem bilangan yang dipakai adalah 2's complement,

operasi penjumlahan dan operasi pengurangan akan sangat mudah dilakukan.

Gambar 2.5 Diagram Sirkuit Half-Adder

biner 0 dan 1 yang biner pada deretan

yang dipakai biner. Dalam komputer Arithmetic Logic Unit).

bilangan biner, juga coded decimal), dan , maka proses angat mudah dilakukan.

Tabel 2.1 Tabel logika/kebenaran da Input

Pembicaraan mengenai Full-Adder, dan yang berdasarkan dua input A berdasarkan operasi XOR yang dikenal sebagai C atau A dan B. Pada prinsipnya dan B, sedangkan output hasil jumlah itu.

Tabel 2.1 Tabel logika/kebenaran dari Half-Adder

Input Output

A B C S

0 0 0 0

0 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

Pembicaraan mengenai Adder biasanya dimulai dari Half-Adder, yang ketiga adalah Ripple-Carry-Adder. Pada

A dan B, maka output Sum, S dari Adder ini akan operasi XOR dari A dan B. Selain output S, ada satu output

C atau Carry, dan C ini dihitung berdasarkan operasi prinsipnya output S menyatakan penjumlahan bilangan pada

output C menyatakan MSB (most significant bit atau carry b

Gambar 2.6 Diagram Blok Full-Adder

Adder, kemudian Pada Half-Adder, Adder ini akan dihitung satu output yang lain berdasarkan operasi AND dari gan pada input A atau carry bit) dari

Rangkaian Full-mampu menampung bilangan inputnya ada 3: A, B dan untuk menampung bit Carr

Input A B 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0

-Adder, pada prinsipnya bekerja seperti Half-menampung bilangan Carry dari hasil penjumlahan sebelumnya.

B dan Ci, sementara bagian output ada 2: S dan Co. Ci untuk menampung bit Carry dari penjumlahan sebelumnya.

Gambar 2.7 Diagram Sirkuit Full-Adder

Tabel 2.2 Tabel Kebenaran Full Adder

Input Output

Ci Co S

0 0 0

1 0 1

0 0 1

1 1 0

0 0 1

1 1 0

Half-Adder, tetapi sebelumnya. Jadi jumlah dan Co. Ci ini dipakai

1 1 0 1 0

1 1 1 1 1

2.9 Multiplexer

Multiplexer adalah rangkaian logika yang menerima beberapa input data digital dan menyeleksi salah satu dari input tersebut pada saat tertentu, untuk dikeluarkan pada sisi output.

Seleksi data-data input dilakukan oleh selector line, yang juga merupakan input dari multiplexer tersebut. Blok diagram sebuah multiplexer ditunjukkan pada gambar Jumlah data input maksimum pada multiplexer adalah 2 jumlah Select line

Gambar 2.8 Diagram Multiplexer

Multiplexing yaitu rangkaian yang memiliki banyak input tetapi hanya 1 output dan dengan menggunakan sinyal-sinyal kendali, kita dapat mengatur penyaluran input tertentu kepada outputnya, sehingga memungkinkan terjadinya transmisi sinyal yang banyak melalui media tunggal. Penggabungan 2 sinyal atau lebih untuk disalurkan ke dalam 1 saluran komunikasi.

Keuntungan dari multiplexer:

b) Hanya satu line transmisi yang dibutuhkan

c) Menghemat biaya penggunaan saluran komunikasi d) Memanfaatkan sumberdaya seefisien mungkin

e) Menggunakan kapasitas saluran semaximum mungkin

f) Karakteristik permintaan komunikasi pada umum- nya memerlukan penyaluran data dari beberapa terminal ke titik yang sama.

2.10 Demultiplexer

Demultiplexer adalah rangkaian logika yang menerima satu input data dan mendistribusikan input tersebut ke beberapa output yang tersedia. Seleksi data-data input dilakukan oleh selector line, yang juga merupakan input dari demultiplexer tersebut. Blok diagram sebuah demultiplexer.

Gambar 2.9 Blok Diagram Demultiplexer

2.11 Speaker

Pengeras suara adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput.

Pada dasarnya, speaker merupakan mesin penterjemah akhir, kebalikan dari mikrofon. Speaker membawa sinyal elektrik dan mengubahnya kembali menjadi getaran untuk membuat gelombang suara. Speaker menghasilkan getaran yang hampir sama dengan yang dihasilkan oleh mikrofon yang direkam dan dikodekan pada tape, CD, LP, dan lain-lain.

23

PERANCANGAN ALAT

3.1 Tujuan Perancangan

Tujuan dari perancangan ini adalah untuk menentukan spesifikasi kerja alat yang akan direalisasikan melalui suatu pendekatan analisa perhitungan, analisa rangkaian dasar serta pengembangannya sehingga didapat suatu kerangka kerja alat seperti yang diinginkan berdasarkan tujuan dan batasan masalah dari tugas akhir ini. Dalam tugas akhir ini direalisasikan bagian pengirim dan penerima sesuai dengan blok diagram.

3.2 Prinsip Kerja

Didalam blok diagram terdiri dari bagian pengirim dan penerima. dibagian pengirim terdiri dari pre-amp, ADC, Multiplexer, clock, pembagi frrekuensi dan generator acak sedangkan disisi penerima terdiri dari generator acak, clock, pembagi frekuensi, demultiplexer, BPF, dan pre-amp.

Penjelasan dibagian pengirim yaitu Mic pre-amp disisi pengirim berfungsi untuk menguatkan suara sampai dengan 5 volt yang nantinya sebagai inputan untuk ADC. ADC disini berfungsi untuk merubah sinyal analog menjadi digital untuk memudahkan proses yang akan di olah. ADC yang dipakai adalah ADC 8 bit yang artinya ADC ini mempunyai 8 keluaran. Untuk melanjutkan proses disisi pengirim maka digunakan multiplexer 8 ke 1. Proses yang paling terpenting dalam pembuatan scrambling yaitu terjadi pada generator acaknya. Generator acak ini dibangkitkan oleh pulsa clock yang melalui pembagi frekuensi. Setelah ada keluaran dari generator acak dan multiplexer maka hasil keduanya dijumlahkan untuk penyamaran sinyal informasi kemudian proses di lanjutkan melalui media kanal transmisi berupa kabel.

Dibagian penerima ini adalah kebalikan dari sisi pengirim. Untuk bisa menterjemahkan scrambling maka generator acak yang ada disisi pengirim harus sama dengan generator acak disisi penerima, hal ini bertujuan untuk menghilangkan sinyal yang dipengaruhi oleh genereator acak tersebut. Tujuan menghilangkan generator acak tersebut untuk mengembalikan sinyal asli suara yang akan diteruskan melalui demultiplexer 1 ke 8. Keluaran dari demux ini yaitu sebagai inputan DAC 8 bit yang akan merubah sinyal digital menjadi sinyal analog kembali. Setelah kembali menjadi sinyal analog kemudian di filter menggunakan BPF (band pass filter) untuk

menghilangkan noise. Setelah di filter maka sinyal dikuatkan kembali menggunakan pre-ampdan proses scrambling descrambling selesai.

3.3 Pre-Amp

Perancangan pre-ampdisini menggunakan IC 741, Op-amp 741 dikemas pada sebuah chip silicon kecil, disimbolkan dalam bentuk segitiga yang mempunyai dua terminal, yaitu input membalik (-) dan input tak membalik (+), satu terminal output, dan dua terminal pencatu daya (lihat gambar 3.2). Pada terminal pencatu daya satu dihubungkan pada polaritas positif dan yang lainnya dihubungkan pada polaritas negatif. Masing-masing mengacu terhadap tanah/ground. Tegangan +V merupakan tegangan positif terhadap ground dan tegangan -V adalah tegangan negatif terhadap ground. Karena isyarat keluaran bisa positif dan negatif maka Op-amp memerlukan catu daya dengan dua polaritas yang sama besar dan simetrik terhadap ground. Suplay tegangan yang digunakan tidak boleh melebihi ± 18 V.

Gambar 3.2 Op-Amp LM 741

Keluaran dari op-amp 741 dilindungi dari hubung-singkat oleh pembatas arus. Jika terjadi hubung-singkat pada beban maka penguat op-amp hanya akan

memberikan arus sebesar 25 mA. Sehingga IC tersebut terhindar dari kerusakan. Op-amp 741 juga memiliki kompensasi frekuensi di dalamnya sehingga diperoleh kestabilan pada semua frekuensi di dalam lebar pita chip. Op-amp 741 sebagai penguat pembalik memiliki penguatan (gain) yang relatif linier, outputnya dikendalikan sebagai fungsi dari inputnya.

Gambar 3.3 Pre-Amp

Rangkaian di atas adalah rangkaian penguatan dengan perancangan penguatan maksimum 20K, dimana nilai komponen telah ditentukan sebelumnya.

Komponen yang di gunakan adalah sebagai berikut: IC LM741

R1,R2 = 47 K R3 = 1K RV= 5K 20K

C1,C3,C4 = 10 uF C2 = 100 uF

Besarnya penguatan tegangan yang terjadi pada rangkaian ini ditentukan dari besaran komponen R3 dan VR dengan rumus penguatan non-inverting:

Vo = (RV/ R3) + 1... (3.1)

3.4 Analog to Digital Converter

ADC ini mengginakan IC ADC0804 memiliki 20 pin. V(+) dan V(-) adalah inputan tegangan analog diferensial sehingga data tegangan yang akan diproses oleh ADC adalah selisih antara tegangan–tegangan yang dihubungkan dengan kedua pin input yaitu Vi (+) dan Vi (-) atau bila dinyatakan dengan persamaaan adalah Vin= Vin (+) – Vin (-). Kalau input analog berupa tegangan tunggal, tegangan ini harus dihubungkan denganVin (+), sedangkan Vin (-) digroundkan. Untuk operasi normal, ADC0804 menggunakan Vcc = +5 Volt sebagai tegangan refrensi.. Vref adalah tegangan referensi ADC yang digunakan untuk mengatur tegangan input pada Vi+ dan Vi-. Besarnya tegangan referensi ini adalah setengah dari tegangan input maksimal. Hal ini bertujuan agar pada saat inputan maksimal data digital juga akan maksimal. Frekuensi clock dari ADC dapat diatur dengan komponen R dan C eksternal pada pin Rclk dan Cclk dengan ketentuan:

fclk =

, ... (3.2)

Dalam penggunaan IC ADC 0804 mempunyai jangkauan input analog mulai 0 Volt sampai 5 volt (skala penuh), karena IC ADC 0804 ini adalah 8 bit, sehingga resolusinya dapat dihitung dengan persamaan 2.

Resolusi = ...(3.3) (n menyatakan jumlah bit output biner IC ADC)

Gambar 3.4 IC ADC0804

Pada gambar 3.4 adalah konfigurasi pin dari ADC 0804, masing-masing pin mempunyai fungsi sebagai berikut:

a) WR, pulsa transisi high to low pada input input writemaka ADC akan melakukan konversi data, tegangan analog menjadi data digital. Kode 8 bit data akan ditransfer ke output lacht flip – flop.

b) INT, bila konversi data analog menjadi digital telah selesai maka pin INT akan mengeluarkan pulsa transisi high to low. Perangkat ADC dapat diopersikan dalam mode free runningdengan menghubungkan pin INT ke input WR.

c) CS, agar ADC dapat aktif , melakukan konversi data maka input chip select harus diberi logika low. Data output akan berada pada kondisi three state apabila CS mendapat logika high.

d) RD, agar data ADC data dapat dibaca oleh sistem mikroprosessor maka pin RD harus diberi logika low.

e) Tegangan analog input deferensial, input Vin (+) dan Vin (-) merupakan input tegangan deferensial yang akan mengambil nilai selisih dari kedua input. Dengan memanfaatkaninput Vin maka dapat dilakukan offset tegangan nol pada ADC. f) Vref, tegangan referensi dapat diatur sesuai dengan input tegangn pada Vin (+)

dan Vin (-), Vref = Vin / 2.

g) CLOCK, clock untuk ADC dapat diturunkan pada clock CPU atau RC eksternal dapat ditambahkan untuk memberikan generator clock dari dalam CLK In menggunakan schmitt triger.

3.5 Clock Generator

Rangkaian clock generator ini berfungsi untuk membangkitkan sinyal pada generator acak dan menjadi selector pada multiplexer demultiplexer tetapi untuk membangkitkan sinyal tersebut frekuensi clock terlebih dahulu dibagi melalui pembagi frekuensi. Tegangan Vcc yang digunakan adalah 5 volt sesuai dengan data sheet.

Gambar 3.6 Fungsi Dari Kaki IC 555

Perhitungan perioda total yang diberikan ialah: T = Ttinggi + Trendah

= 0,693(R1+RV)C+0,693 Rb.C =0,693 (R1+2RV)C

Besarnya Frekuensi diberikan oleh f= = .

( )

=1 =_{(20 + 2 50) 10}1.44

f = 1200 Hz

Kecepatan data yang diinginkan generator acak adalah 1200Bps, maka: Clock rate = 2 X f kecepatan data = =

= 2 X 1200 = 1200 Bps

= 2400 Bps

3.6 Pembagi Frekuensi

Pembagi frekuensi disini berfungsi sebagai pengatur kecepatan data yang diberikan oleh clock generator. Pembagi frekuensi ini dipengaruhi oleh clock generator dan pembagi freukensi ini yang nantinya membangkitkan generator acak dan multiplexer demultiplexer. Pembagi frekuensi ini membagi frekuensi clock sebanyak 4 kali.

Perancangan pembagi frekuensi ini menggunakan ic 7474 D flop. Flip-flop ini merupakan flip-Flip-flop yang memiliki 1 buah masukkan dan 2 buah keluaran. Keluaran pada flip-flop ini mengikuti masukkan selama clock aktif.

Gambar 3.8 Rangkaian Pembagi Frekuensi

3.7 Multiplexer

Dalam perancangan multiplexer ini dibangun dari sebuah IC SN74LS251 dimana dalam IC ini telah terintegrasi masukan data 8 dengan keluaran 1 dalam satu buah IC. Dimana rangkaian multiplexer IC SN74LS251 pada masukan dari rangkaian ini adalah keluaran dari ADC0804, hal ini untuk menyalurkan keluaran dari sitem ADC yang banyaknya 8 menjadi 1 akan diteruskan untuk dijumlahkan dengan output dari generator acak.

Gambar 3.9 Rangkaian Multiplexer 8 to 1

3.8 Demultiplexer

Multiplexermengambil beberapa input dan menyalurkan salah satu dari input tersebut ke output. Demultiplexer melakukan operasi yang sebaliknya. Yaitu mengambil satu input tunggal dan mendistribusikannya ke beberapa output. Dengan kata lain, demultiplexer mengambil satu sumber data input dan secara selektif mendistribusikannya ke salah satu dari N chanel – chanel output. Gambar dibawah ini menunjukkan rangkaian demultiplexer. Demultiplexer ini dibuat dengan rangkaian IC CMOS4051 yang mempunyai keunggulan bisa dijadikan demultiplekxer 1 ke 8 dan multiplexer 8 ke 1.

Gambar 3.10 Rangkaian Demultiplexer 1 ke 8

3.9 Generator Acak

Rangkaian generator acak adalah deretan biner yang mempunyai pola acak berulang setiap periodenya dan merupakan kunci utama dari direct Sequence Spread Spectrum. Generator acak dibuat menggunakan IC CMOS 4013 dan IC 74LS86. Rangkaian ini yang paling menentukan hasil sinyal acak yang diinginkan.

Gambar 3.11 Generator Acak

3.10 Band Pass Filter

Band Pass Filter bidang sempit sarat BPF bidang sempit adalah Q > 10. Rangkaian yang digunakan bisa seperti gambar dibawah tapi ada rangkaian khusus untuk BPF bidang sempit. Rangkaian khusus ini pun bisa pula digunakan untuk BPF bidang lebar, tapi spesialisnya untuk bidang sempit. Rangkaian ini sering disebut multiple

feedback filter karena satu rangkaian menghasilkan 2 batasan fL dan fH.

Persamaan persamaannya pun beda dan tersendiri. Komponen pasif yang digunakan sama dengan komponen pasif dari LPF dan HPF.

Gambar 3.12 Rangkaian Band Pass Filter

Q= = dan = ... (3.4) Perhitungan dari rangkaian diatas adalah:

Dipilih C1=C2=C3

Hubungan nilai tahannya adalah:

3 4 = ... (3.5)

2 = _{( )}... (3.6)

1 = ... (3.7)

Dimana Af pada saat fc adalah

3.11 DAC (Digital To Analog Converter)

Rangkaian digital to analog converter ini menggunakan IC 0808, dimana IC ini memiliki 8 input (pin 5-12) dan 1 output (pin 4) yang telah diberi tambahan sebuah penguat amplifier (Op-Amp 741), dan beberapa komponen pendukung lain seperti R dan C. Berikut adalah gambar rangkaian DAC yang digunakan.

Gambar 3.13 Rangakian DAC

Fungsi rangkaian DAC pada perancangan ini ialah megubah data digital menjadi data analog. Data analog ini merupakan keluaran dari sistem scrambler descrambler yang bisa didengarkan melalui speaker.

3.12 Adder

Rangkaian Gerbang logika kombinasional dipakai dipakai pada rangkaian Adder, rangkaian adder ini banyak dipakai dalam aritmatika yang menjadi dasar dari ALU (Arithmatic and Logical unit) atau yang merupakan otak dari sistem mikro komputer. Adder disini menggunakan IC 74LS86 EXOR.

Gambar 3.14 Konfigurasi IC 74LS86

Rangkaian ic ini digunakan untuk menjumlahkan atau menselisihkan sinyal acak yang dihasilkan. Adapun tabel kebenarannya adalah sebagai berikut:

39

Tujuan dari pengukuran analisa ini adalah untuk menguji hasil perancangan dari rangkaian scramblerdan descrambler. Hasil dari pengukuran tersebut kemudian di analisa dan di bandingkan hasilnya dengan teori yang ada.

4.1 Pre-amp

Dalam analisa kestabilan penguatan dari pre-amp mic yang sudah direalisasikan maka dilakukan pengukuran agar dapat dianalisa fungsi kerja dari rangkaian yang telah dirancang dengan penguatan Vmin 1X dan Vmaks 4X pada pengirim dan Vmin 1X Vmax 20X pada penerima.

Gambar 4.1 Set upPengukuran Pre-Amp

Pengukuran ini bertujuan untuk melihat hasil keluaran dari rangkaian P re-Amp, yang dirancang dalam BAB III.

Gambar 4.2 PengukuranPre-ampDisisi Pengirim

Dapat dilihat dari tampilan data pengukuran pre-amp mic pada gambar 4.2 merupakan hasil penguatan maksimum 10X, dimana chanel satu menampilkan sinyal masukan sebesar 504 mV dan chanel dua menampilkan penguatan 5,44V pada penguatan maksimum ini terjadi impedansi komponen yang mengakibatkan penguatan maksium mengalami redaman 4,5%. Analisa pengukuran pada rangkaian pre-amp ini bertujuan untuk mendapatkan penguatan tegangan yang dikeluarkan oleh mic.

Padagambar 4.3

menampilkan sinyal masukan penguatan 512mV. Dari

Amplitude yang baik dimana kerusakan.

Di sisi penerima sampai 10X penguatan.

4.2 Analog Digital Converter Tujuan pengukuran dikonversi menjadi nilai kebagianmultiplexerunt Untuk melihat direalisasikan maka dibuat dibawah ini.

merupakan hasil penguatan minimum 1X, dimana masukan sebesar 512mV dan chanel dua 512mV. Dari hasil kedua pengukuran ini dapat dilihat terja

dimana bentuk keluaran dari pre-amp mic tidak

penerima dipasang pre-amp sebagai penguat yang dapat penguatan.

Gambar 4.4 Pre-Amp Disisi Penerima

Converter

pengukuran ADC ini adalah untuk menganalisa nilai nilai biner yang memiliki sumbu polaritas. Yang akan

untuk dijadikan menjadi satu saluran.

kestabilan dan nilai kebenaran dari ADC dibuat seting pengukuran seperti terlihat pada

, dimana chanel satu menampilkan terjadi penguatan. tidak mengalami

ng dapat di ubah

nilai analog yang akan diteruskan

ADC yang sudah pada gambar 4.1

Gambar 4.5 Set upPengukuran ADC 8 BIT

Karena resolusi dari ADC 0804 adalah 8 bit, input analog dibagi ke 28 atau 256 rentang diskrit. Dengan 5 volt tegangan referensi input, tiap rentang Merepresentasikan 5/256=0.01953 volt. Dan kode digital output 00000000 (0H) berhubungan dengan tegangan 0 volt dan 11111111 (FFH) merepresentasikan 5 volt.

Tabel 4.1 Pengukuran ADC 8 BIT

Vin (volt)

Biner

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0.019 0 0 0 0 0 0 0 1

0.038 0 0 0 0 0 0 1 0

0.059 0 0 0 0 0 0 1 1

0.081 0 0 0 0 0 1 0 0

0.12 0 0 0 0 0 1 0 1

0.131 0 0 0 0 0 1 1 0

0.15 0 0 0 0 0 1 1 1

0.169 0 0 0 0 1 0 0 0

0.189 0 0 0 0 1 0 0 1

0.208 0 0 0 0 1 0 1 0

0.228 0 0 0 0 1 0 1 1

0.266 0 0 0 0 1 1 0 1

0.286 0 0 0 0 1 1 1 0

0.305 0 0 0 0 1 1 1 1

0.325 0 0 0 1 0 0 0 0

0.344 0 0 0 1 0 0 0 1

0.364 0 0 0 1 0 0 1 0

0.383 0 0 0 1 0 0 1 1

0.403 0 0 0 1 0 1 0 0

0.422 0 0 0 1 0 1 0 1

0.442 0 0 0 1 0 1 1 0

0.461 0 0 0 1 0 1 1 1

0.481 0 0 0 1 1 0 0 0

0.504 0 0 0 1 1 0 0 1

1.01 0 0 1 1 0 1 0 1

1.51 0 1 0 0 0 1 1 1

2.002 0 1 1 0 0 0 1 0

2.51 1 0 0 0 1 1 0 1

3.006 1 0 0 1 0 1 1 1

3.503 1 0 1 1 0 0 1 0

4.009 1 1 0 1 0 1 0 1

4.502 1 1 1 1 0 0 0 0

4.851 1 1 1 1 1 1 1 1

4.3 Clock dan Pembagi Frekuensi

Untuk pengujian pembagi frekuensi dibutuhkan rangkain clock, yang berfungsi sebagai pemicu untuk menjalankan rangkaian pembagi frekuensi tersebut. Rangkaian pembagi frekuensi juga berfungsi untuk pemicu pada generator acak dan menjadi input selector pada rangkaianmultiplexerdandemultiplexer. Nilai frekuensi clock yang dihasilkan sebesar 1200Hz kemudian frekuensi ini dicacah menjadi 4 stage.

Gambar 4.6

Pengukuran pada memberikan VCC 5 volt tampilan pengukuran.

Tabel 4.2 P

No Waktu (menit) frekuensi

1 0-10

2 0-10

Clock dan Pembagi

frekuensi Osiloskop

Gambar 4.6 Set upPengukuran Clock dan Pembagi Frekuensi

Pengukuran pada blok clock pembagi frekuensi ini dilakukan 5 volt kemudian dihubungkan dengan osiloskop untuk

4.2 Pengukuran Clock Pembagi Frekuensi di Pengirim frekuensi Hasil pengukuran

600 Hz

300 Hz

rekuensi

dilakukan dengan cara osiloskop untuk melihat

3 0-10

4 0-10

Tabel 4.3 Pengukuran

No

Waktu (menit)

Frekuensi

1 0-10 600

150 Hz

75 Hz

engukuran Clock dan Pembagi Frekuensi di Sisi Penerima

Frekuensi Hasil pengukuran

600 Hz

2 0-10 300

3 0-10 150

4 0-10

300 Hz

150 Hz

4.4 Generator Acak Sinyal dari pembagi generator acak dengan

suatu scrambler dan descrambler

adalah sebagai berikut.

Pebagi freku

Pengukuran di tahap frekuensi sebagai pemicu

kemudian ditampilkan diosiloskop rangkaian diatas maka hasi

Gambar

pembagi frekuensi ke-1 sebesar 600 Hz menjadi pembangkit tujuan untuk sinyal pembangkit dan penyeberan

descrambler. Adapun setup pengukuran dari

gi frekuensi Generator Acak Osiloskop

Gambar 4.7 Set upGenerator Acak

Pengukuran di tahap generator acak ini memberikan input dari pemicu untuk membangkitkan sinyal acak ke generator ditampilkan diosiloskop untuk dianalisa. Sesuai dengan setup

hasil pengukurannya seperti gambar dibawah ini.

Gambar 4.8 Pengukuran Generator Acak dipengirim

pembangkit dari penyeberan data dalam

rangkaian ini

input dari pembagi generator acak dan setup pengukuran

Gambar

Generator acak di penerima, hal ini merupakan sisi penerima.

Analisa generator output clock merupakan sebagai data yang akan frekuensi ini berada diantara 0-600Hz.

Frekuensi clock untuk untuk kecepatan data dari Clock rate = 2 x Frekuens

= 2 x 600 = 1200 Bps

Jadi kecepatan data =

Gambar 4.9 Generator Acak dipenerima

acak di sisi pengirim dibuat sama dengan generator merupakan syarat dapat diterjemahkan sinyal dari sisi

generator acak ini dipicu oleh clock generator acak itu sendiri merupakan inputan generator acak dimana generator acak

akan dipancarkan dengan besar frekuensi 300 Hz berada diantara frekuensi yang dibutuhkan yaitu letaknya

clock untuk membangkitkan generator acak sebesar 600 untuk kecepatan data dari generator acak sebesar:

Clock rate = 2 x Frekuensi

generator acak di sisi dari sisi pengirim di

acak itu sendiri artinya generator acak tersebut 300 Hz karena pada itu letaknya diantara

4.5 Multiplexer

Kendali pada multiplexer akan memilih saklar yang akan dihubungkan. Saluran kendali sebanyak 3 (S1,S2,S3) dapat menyeleksi 23saluran masukan atau 8 masukan. Dalam perancangan multiplexer pada scrambler ini semua saluran kendali dihubungkan ke pembagi frekuensi clock ke-2 samapai dengan clock ke-4 dan enable digroundkan karena telah terdapat rangkaian gerbang NOT pada bagian kendali, maka didapat nilai kebenaran E ,S2,S1 dan S0 seperti pada Table 4.4 sehingga sesuai dengan penjumlahan rumus apabila diberi masukan dari ADC (LSB-MSB) didapat nilai kebenarannya:

Tabel 4.4 Nilai Kebenaran Multiplexer

Untuk melihat out-put darimultiplexeryang sudah direalisasikan maka dibuat setting

pengukuran seperti terlihat pada gambar dengan sinyal input suara.

Dari hasil pengukuran dikonversi dari ADC adalah

4.6 Adder

Rangkaian adder sinyal acak yang terdiri acak.

Multipleks

Generat acak

Gambar 4.12

pengukuran blok ini dapat diperhatikan bahwa sinyal dari ADC adalah berbentuk polaritas.

Gambar 4.11 Keluaran Multiplexer 8 ke 1

adder disini berfungsi untuk menjumlahkan dan terdiri dari sinyal yang dihasilkan oleh multiplexer

Multiplekser Adder

osiloskop

Genereator acak 1

nerator acak 2

Gambar 4.12 Seting Pengukuran Adder

sinyal digital yang

menselisihkan dan generator

Output dari multiplexer

generator acak. Pengukuran

random yang dibuat oleh genereator a

Gambar

Chanel satu yang

pre-amp kemudian chanel adder. Hasil pengukuran gabungan antara generator acak

4.7 Demultiplexer Dalam pengujian pembagi frekuensi sebagai

multiplexerini dihubungkan ke adder untuk di jumlahkan Pengukuran ini untuk menterjemahkan atau menyelisihk random yang dibuat oleh genereator acak.

Gambar 4.13 Pengukuran Keluaran Adder

satu yang berwarna garis kuning adalah sebagai sinyal input chanel dua yang berwarna biru merupakan keluaran pengukuran diatas adalah sinyal keluaran descrambler yang antara generator acak denganmultiplexer.

engujian blok rangkaiandemultiplexerini dibutuhkan 3 masukan sebagai selector dan 1 masukan dari keluaranadder.

jumlahkan dengan menyelisihkan sinyal

yal input dibagian keluaran dari sinyal yang merupakan

dibutuhkan 3 masukan dari

Adder Clock Pembag freku

Gambar

Hasil dari pengukuran rangkaian sheet IC yang digunakan.

DEMUX

Gambar 4.14 Demultiplexer 1 ke 8

ck Pembagi frekuensi

demultiplekser

Gambar 4.14Set upPengukuran Demultiplexer

rangkaian ini menunjukan ada kesamaan yang ada yang digunakan.Output demultiplexeradalah sebagai berikut:

Gambar 4.15 Output Demultiplexer

Osiloskop

4.8 DAC

Pengujian blok rangkaian DAC memiliki inputan dari keluaran demultiplexer, jadi dengan kata lain masukan dari DAC tersebut berjumlah 8 bit logika biner dengan 256 kemungkinan (2n). Berikut adalah table pengujian dan pengamatan dari masukan DAC. Setup pengukuran DAC

Gambar 4.16 Pengukuran DAC0808

Tabel 4.5 Pengukuran DAC 0808

No

Keluaran

Demultiplekser

Teganganreferensi (volt)

Keluarantegangan (volt)

1 0000 0000

5 volt

-5.01

2 0000 0001 -4.952

3 0000 0010 -4.915

4 0000 0011 -4.876

5 0000 0100 -4.834

7 0000 0110 -4.758

8 0000 0111 -4.719

9 1111 1000 4.722

10 1111 1001 4.762

11 1111 1010 4.808

12 1111 1011 4.838

13 1111 1100 4.889

14 1111 1101 4.929

15 1111 1110 4.965

16 1111 1111 5.003

4.9 BPF

Frekuensi yang diloloskan pada BPF adalah antara frekuensi tinggi (fH) dan

frekuensi rendah (fL). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari table pegujian blok

rangkaian band pass filter berikut. Pengukuran BPF ini untuk mengetahui titik frekuensi terendah dan frekuensi tinggi dalam rangkaian yang dibuat di bab III.

Tabel 4.6 Tabel pengukuran BPF Vin

Fin (Hz) Vo (mV) Av=20 log VoVin (dB)

1 v

100 55 40

200 75 44.8

300 112 47.6

400 120 49.5

500 122 50.6

600 135 52.04

700 170 52.4

800 189 52.8

900 193 53.25

1000 193 53.6

1100 193 53.62

1200 193 53.62

1300 193 53.62

1400 193 53.62

1500 193 53.62

2000 180 53.62

3000 90 53.62

3500 75 53.25

Bila dilihat dari tabel, maka diketahui bahwa BPF yang dirancang, setelah dilakukan pengujian blok rangkaian dapat memotong frekeuensi tinggi dan frekeunsi

rendah tertentu. Walaupun pada kenyataannya masih ada frekuansi tinggi yang diloloskan dari output BPF ini, namun angka tersebeut masih dapat ditolerir. Karena bila menurut hasil pengamatan, frekuensi tinggi yang masih diloloskan kurang dari 3KHz, sedangkan frekuensi yang berada diatas nilai tersebut keluarannya sudah mendekati nilai nol.

57

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan dan analisa yang telah dilakukan, penulis dapat menarik beberapa kesimpulam dan saran, diantaranya:

1. Penilaian keberhasilan dari perancangan scrambler descrambler ini bisa dilihat dari keluaran multiplexer dan keluaran adder yang memiliki frekuensi dan Vpp yang sama.

2. Hasil keluaran sinyal yang dimiliki oleh generator acak memiliki keluaran yang sama antara pengirim dan penerima. Pengacakan sinyal yang dilakukan sangat stabil bila dirancang dengan baik dan mengikuti referensi dari data sheet IC tersebut. Pada perancangan scramblerdan descramblerini, frekuensi yang digunakan clock sebagai pemicu dibangkitkannya sinyal acak sebesar 600Hz dapat dihasilkan dengan baik dan sesuai dengan tujuan dari perancangan ini.

3. Keamanan komunikasi yang diberikan scrambler descrambler ini ditentukan di rangkaian generator acak yang memiliki shift register. Semakin banyak deret shift registermaka akan semakin acak sinyal yang akan dihasilkan.

58

maka disarankan kedepannya menggunakan wireless

2. Penentuan nilai komponen dalam merancang suatu alat harus benar-benar dipahami dan dikuasai, baik secara teori maupun prakteknya. Karena bila pada saat melakukan perancangan terjadi kesalahan dalam pemilihan komponen, dapat berkibat banyaknya noise yang ditimbulkan dari output

rangkaian yang dirancang atau bahkan terjadi kesalahan fatal sehingga menyebabkan alat yang dirancang tidak dapat berfungsi.

1. R.C.T Lee, Mao Ching Chiu and Jung Shun Lin. Communicaaation engineering. Jhom Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd. 2007

2. Purbo, Onno. W, ”Spread Spektrum-Teknologi komunikasi digital di masa dating” fl3xu5 zon3, posted.

3. http://kebo.vslm .org/mediawiki1.9/index.php/Spread_Spectrum-(Bab_9) 4. http://www.elektroindonesia.com/elektro/tel37.html

5. http://www.alldatasheets.com

6. http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Circuit_Dasar_dan_Perh itungan_Elektronika”.

7. Armstrong,E.H.(May 1936).”A Method of Reducing Disturbances in Radio Signaling by a System of Frequency Modulation”. Proceedings of the IRE 24 (5):689-740.

8. Bruce Carloson:”Communication systems, 2nd edition”, Mc Graw-Hill, Inc 1981, ISBN 0-07-085082-2.

9. Sedra, Adel (1991). Microelectronic circuits, 3 ed. Saunders College Publishing.p.60. ISBN 0-03-051648-X.

IDENTITAS DIRI

Nama Lengkap : Angga Nugraha

Nim : 13105022

Tempat, Tanggal Lahir :Bandung, O1 April 1987

Agama : Islam

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Status : Lajang

Pekerjaan : Mahasiswa

Alamat Asal : Jl. Dipatiukur No 28B Cicalengka Kab. Bandung

Warga Negara : Indonesia

No. Handphone : 087771437587 - 08562282052

55

Tabel 4.6 Tabel pengukuran BPF Vin

Fin (Hz) Vo (mV) Av=20 log VoVin (dB)

1 v

100 55 40

200 75 44.8

300 112 47.6

400 120 49.5

500 122 50.6

600 135 52.04

700 170 52.4

800 189 52.8

900 193 53.25

1000 193 53.6

1100 193 53.62

1200 193 53.62

1300 193 53.62

1400 193 53.62

1500 193 53.62

2000 180 53.62

3000 90 53.62

3500 75 53.25

Bila dilihat dari tabel, maka diketahui bahwa BPF yang dirancang, setelah dilakukan pengujian blok rangkaian dapat memotong frekeuensi tinggi dan frekeunsi

56

rendah tertentu. Walaupun pada kenyataannya masih ada frekuansi tinggi yang diloloskan dari output BPF ini, namun angka tersebeut masih dapat ditolerir. Karena bila menurut hasil pengamatan, frekuensi tinggi yang masih diloloskan kurang dari 3KHz, sedangkan frekuensi yang berada diatas nilai tersebut keluarannya sudah mendekati nilai nol.

57

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan dan analisa yang telah dilakukan, penulis dapat menarik beberapa kesimpulam dan saran, diantaranya:

1. Penilaian keberhasilan dari perancangan scrambler descrambler ini bisa dilihat dari keluaran multiplexer dan keluaran adder yang memiliki frekuensi dan Vpp yang sama.

2. Hasil keluaran sinyal yang dimiliki oleh generator acak memiliki keluaran yang sama antara pengirim dan penerima. Pengacakan sinyal yang dilakukan sangat stabil bila dirancang dengan baik dan mengikuti referensi dari data sheet IC tersebut. Pada perancangan scramblerdan descramblerini, frekuensi yang digunakan clock sebagai pemicu dibangkitkannya sinyal acak sebesar 600Hz dapat dihasilkan dengan baik dan sesuai dengan tujuan dari perancangan ini.

3. Keamanan komunikasi yang diberikan scrambler descrambler ini ditentukan di rangkaian generator acak yang memiliki shift register. Semakin banyak deret shift registermaka akan semakin acak sinyal yang akan dihasilkan.

58 5.2 Saran

1. Media transmisi yang digunakan pada perancangan ini menggunakan kabel maka disarankan kedepannya menggunakan wireless

2. Penentuan nilai komponen dalam merancang suatu alat harus benar-benar dipahami dan dikuasai, baik secara teori maupun prakteknya. Karena bila pada saat melakukan perancangan terjadi kesalahan dalam pemilihan komponen, dapat berkibat banyaknya noise yang ditimbulkan dari output rangkaian yang dirancang atau bahkan terjadi kesalahan fatal sehingga menyebabkan alat yang dirancang tidak dapat berfungsi.

DAFTAR PUSTAKA

1. R.C.T Lee, Mao Ching Chiu and Jung Shun Lin. Communicaaation engineering. Jhom Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd. 2007

2. Purbo, Onno. W, ”Spread Spektrum-Teknologi komunikasi digital di masa dating” fl3xu5 zon3, posted.

3. http://kebo.vslm .org/mediawiki1.9/index.php/Spread_Spectrum-(Bab_9) 4. http://www.elektroindonesia.com/elektro/tel37.html

5. http://www.alldatasheets.com

6. http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Circuit_Dasar_dan_Perh itungan_Elektronika”.

7. Armstrong,E.H.(May 1936).”A Method of Reducing Disturbances in Radio Signaling by a System of Frequency Modulation”. Proceedings of the IRE 24 (5):689-740.

8. Bruce Carloson:”Communication systems, 2nd edition”, Mc Graw-Hill, Inc 1981, ISBN 0-07-085082-2.

9. Sedra, Adel (1991). Microelectronic circuits, 3 ed. Saunders College Publishing.p.60. ISBN 0-03-051648-X.

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Curriculum Vitae

IDENTITAS DIRI

Nama Lengkap : Angga Nugraha

Nim : 13105022

Tempat, Tanggal Lahir :Bandung, O1 April 1987

Agama : Islam

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Status : Lajang

Pekerjaan : Mahasiswa

Alamat Asal : Jl. Dipatiukur No 28B Cicalengka Kab. Bandung

Warga Negara : Indonesia

No. Handphone : 087771437587 - 08562282052