PENDETEKSIAN OBJEK BERGERAK PADA PASSIVE BISTATIC RADAR (PBR) MENGGUNAKAN WIFI IEEE 802.11

PENDETEKSIAN OBJEK BERGERAK PADA PASSIVE BISTATIC
RADAR (PBR) MENGGUNAKAN WIFI IEEE 802.11

(Skripsi)

Oleh
ADITYA RISKI EFENDI

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015

ABSTRACT

MOVING OBJECT DETECTION BY PASSIVE BISTATIC RADAR (PBR)
USING WIFI IEEE 802.11

By
ADITYA RISKI EFENDI


Telecommunication is electrical engineering sector develop significantly. It make
many equipments which is using electromagnetic wave or radio wave as
transmission medium. In the manner of telecommunication that develop
significantly especially that related to radio wave, so it possible to build a security
system based on passive radar by using one of telecommunication equipment that
is WiFi IEEE 802.11
The goal of this thesis is to make passive bistatic radar system using WiFi IEEE
802.11 that able to detect moving object. So, it can be know the position, velocity,
ant the movement direction of the object detected.
The result of this design is a simulation using Matlab R2013a that can be conferred
the information about waveform of received signal and then give information about
range, velocity, and also the movement direction of the object detected.
Keyword :Passive Bistatic Radar, WiFi IEEE 802.11 , Moving object detection.

ABSTRAK

PENDETEKSIAN OBJEK BERGERAK PADA PASSIVE BISTATIC
RADAR (PBR) MENGGUNAKAN WIFI IEEE 802.11

Oleh

ADITYA RISKI EFENDI

Telekomunikasi merupakan bidang teknik elektro yang perkembangannya sangat
pesat. Perkembangan tersebut menjadikan banyaknya perangkat yang
menggunakan gelombang elektromagnetik ataupun gelombang radio sebagai media
transmisinya. Dengan berkembang pesatnya bidang telekomunikasi terutama yang
berkaitan dengan gelombang radio, maka kemungkinan dapat dibangun sebuah
sistem security yang berbasis passive radar menggunakan salah satu perangkat
telekomunikasi yaitu WiFi IEEE 802.11.
Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat sistem passive bistatic radar
menggunakan WiFi IEEE 802.11 yang mampu mendeteksi objek bergerak.
Sehingga dapat diketahui posisi, kecepatan, dan arah pergerakan dari objek
tersebut.
Hasil dari perancangan ini adalah sebuah simulasi menggunakan Matlab R2013a
yang dapat memberikan informasi mengenai bentuk sinyal yang diterima oleh
receiver yang kemudian dapat memberikan informasi mengenai jarak, kecepatan,
serta arak pergerakan dari objek yang terdeteksi.
Kata kunci :Passive Bistatic Radar, WiFi IEEE 802.11 , Pendeteksian Objek
Bergerak.


PENDETEKSIAN OBJEK BERGERAK PADA PASSIVE BISTATIC
RADAR (PBR) MENGGUNAKAN WIFI IEEE 802.11

Oleh
ADITYA RISKI EFENDI

Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG

PERSEMBAHAN


Skripsi ini Ananda persembahkan kepada

Ayahanda dan ibunda tercinta

Miskan Nur Efendi dan Suparti Ningsih

viii

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Rama Indra, Kecamatan Seputih
Raman, Kabupaten Lampung Tengah pada tanggal 1 April
1993. Anak tunggal dari pasangan Bapak Miskan Nur Efendi
dan Ibu Suparti Ningsih. Penulis diberi nama Aditya Riski
Efendi.
Pendidikan Taman Kanak-Kanak Tunas Bangsa diselesaikan pada tahun 1999.
Sekolah Dasar Negeri 1 Rama Indra diselesaikan pada tahun 2005.
Sekolah Menengah Pertama Negeri 2 Kotagajah diselesaikan pada tahun 2008.
Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Kotagajah diselesaikan pada tahun 2011.
Tahun 2011, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, Fakultas

Teknik, Universitas Lampung melalui program Seleksi Nasional Masuk Perguruan
Tinggi Negeri (SNMPTN). Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi
Assisten Praktikum Laboratorium Teknik Telekomunikasi pada tahun 2013-2015,
Assisten Dosen mata kuliah Dasar Telekomunikasi pada tahun 2014, dan aktif di
Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (HIMATRO). Pada tahun 2014, penulis
melaksanakan kerja praktik di PT Gegha Power Lestari, Bandar Lampung. Judul
laporan kerja praktik yaitu “Instalasi dan Konfigurasi Radio Transceiver ODU
IPasolink pada PT. XL Axiata di Kawasan Kerja PT. Gegha Power Lestari Area
Lampung”

vii

MOTTO

“…jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu,
sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar”
-Q.S Al Baqarah : 153-

“Fa’innama’al’usriyusraa ‘innama’al’usriyusraa”
- Q.S Al-Inshirah : 5-6-


“Where the spirit does not work with the hand, there is no art”
-Leonardo da Vinci-

ix

SANWACANA

Bismillahirrahmanirrahim
Alhamdulillahirobbil’alamin, segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat, hidayah, serta karunia-Nya berupa kesehatan akal, jasmani, maupun rohani
sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul
“Pendeteksian Objek Bergerak pada Passive Bistatic Radar (PBR) menggunakan
WiFi IEEE802.11”. Laporan Tugas Akhir ini dipersembahkan sebagai salah satu
syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas
Teknik, Universitas Lampung.
Laporan Tugas Akhir ini tidak akan ada tanpa adanya dukungan, motivasi, dan
bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.

2. Bapak Agus Trisanto, S.T., M.T., Ph.D., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro.
3. Ibu Herlinawati, S.T., M.T., sebagai Sekretaris Jurusan Teknik Elektro.
4. Ibu Dr. Ing. Melvi, S.T., M.T., sebagai dosen Penguji yang telah memberikan
masukan, saran serta kritikan yang bersifat membangun dalam Tugas Akhir ini.
5. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc. sebagai dosen Pembimbing Utama
yang telah memberikan ilmu, dukungan, dan motivasi selama Tugas Akhir
berlangsung.

x

6. Bapak Syaiful Alam, S.T., M.T. sebagai dosen Pembimbing pembantu yang
telah memberikan ilmu, dukungan, selama Tugas Akhir berlangsung.
7. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung, atas pengajaran
dan bimbingan yang telah diberikan selama penulis menjadi mahasiswa Teknik
Elektro.
8. Mbak Ning dan Mas Daryono sebagai Staff Administrasi Jurusan Teknik
Elektro yang membantu dalam proses administrasi Tugas Akhir.
9. Ayah dan Ibu penulis yang tercinta yang selalu memberikan doa dan dukungan
untuk terus maju sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini.
10. Octarina Firmaningtyas dan Dwi Satrio Wicaksono sebagai Tim Tugas Akhir,

terima kasih atas kerjasama yang kita bangun, motivasinya, dan suka dukanya,
serta kerja kerasnya.
11. Seluruh rekan-rekan elevengineer, atas semangat yang luar biasa.
12. All laboran of telecommunication laboratorium.
Penulis meminta maaf atas segala kesalahan dan ketidaksempurnaan dalam
penulisan Tugas Akhir ini. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis
harapkan demi kebaikan dan kemajuan di masa mendatang. Semoga Allah SWT
membalas semua kebaikan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian
Tugas Akhir ini.
Bandar Lampung, 23 Oktober 2015
Penulis,

Aditya Riski Efendi

xi

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRAK ....................................................................................................... i

HALAMAN JUDUL........................................................................................ iii
LEMBAR PERSETUJUAN............................................................................. iv
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. v
RIWAYAT HIDUP .......................................................................................... vii
PERSEMBAHAN ............................................................................................ viii
MOTTO ........................................................................................................... ix
SANWACANA ................................................................................................ x
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvi
DAFTAR ISTILAH ......................................................................................... xvii

BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2
1.3. Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3
1.4. Rumusan Masalah...................................................................................... 3

xii


1.5. Batasan Masalah ........................................................................................ 3
1.6. Sistematika Penulisan ................................................................................ 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Radio Detecting and Ranging (Radar) ..................................................... 6
2.2. Prinsip Kerja Radar .................................................................................. 6
2.3. Bistatic Radar ............................................................................................. 7
2.4. Wireless Fidelity (WiFi) IEEE 802.11 .................................................... 10
2.5. Doppler Shift ............................................................................................ 12
2.6. Matched Filter .......................................................................................... 12

BAB III. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 13
3.2. Alat dan Bahan ......................................................................................... 13
3.3. Metode/Prosedur Kerja ........................................................................... 14
3.3.1. Studi Pustaka dan Literatur ......................................................... 15
3.3.2. Analisis Matematis dari Sistem .................................................... 15
3.3.3. Analisis dan Pembahasan.............................................................. 15
3.4. Diagram dan Skenario Sistem................................................................. 15
3.4.1. Diagram Sistem .............................................................................. 15

3.4.2. Skenario .......................................................................................... 16

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Spesifikasi Sistem ..................................................................................... 18
4.2. Perhitungan daya yang diterima (Pd) .................................................... 19
4.3. Perhitungan Frekuensi Doppler Shift (fd)............................................... 20
4.4. Sinyal hasil pendeteksian......................................................................... 21
4.5. Matched Filter ........................................................................................... 23

xiii

4.6. Time Varying Gain .................................................................................... 25
4.7. Doppler Estimate ....................................................................................... 26
4.8. Data Hasil Penelitian................................................................................ 29
4.9. Mekanisme Pendeteksian Objek Bergerak ............................................ 29

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 31
5.2. Saran ........................................................................................................ 32

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Berbagai Tipe Standar IEEE 802.11 ...........................................

11

Tabel 4.1 Data Hasil Penelitian .....................................................................

29

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Geometri Radar Bistatik ..........................................................

7

Gambar 2.2 Geometri sinyal direct, sinyal reflect dan sinyal interferent ..

9

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ..........................................................

14

Gambar 3.2 Diagram Sistem .........................................................................

16

Gambar 4.1 (a) Sinyal receive pada singe target (b) Sinyal receive
pada dual target .......................................................................

22

Gambar 4.2 Sinyal receive yang telah difilter menggunakan matched
filter (a) single target (b) dual target .....................................

24

Gambar 4.3 Sinyal receive hasil penguatan time varying pada single
target.........................................................................................

25

Gambar 4.4 Sinyal receive hasil penguatan time varying pada dual target

26

Gambar 4.5 Spektrum Doppler dari sinyal receive pada dual target (a) target
1 (b) target 2 ..............................................................................

27

Gambar 4.6 Spektrum Doppler dari sinyal receive pada single target ......

28

xv

DAFTAR ISTILAH

Acces poin

: perangkat wireless fidelity (WiFi)yang berfungsi
memberikan akses jaringan kepada perangkat yang
berada di sekitarnya.

Bandwidth

: lebar cakupan frekuensi yang digunakan oleh
sinyal dalam medium transmisi.

Gain

: penguatan gelombang elektromagnetik dengan
satuan dB.

Local Area network (LAN) : jaringan lokal yang memungkinkan terjadinya
hubungan antar perangkat pada suatu daerah lokal.
Noise

: gangguan yang muncul pada sistem
telekomunikasi.

Propagasi

: perambatan dari sinyal elektromagnetik.

Radar cross section (RCS)
Range gate

: nilai dari kemampuan objek terdeteksi oleh radar.
: nilai-nilai yang mewakili jarak pada radar.

Receiver

: perangkat penerima pada sistem jaringan
telekomunikasi.

Signal to Noise Ratio (SNR) : nilai perbandingan dari sinyal keluaran terhadap
gangguan yang ada.
Sinyal clutter

: sinyal yang terpancar ke receiver setelah
mengalami pantulan oleh lingkungan sekitar radar.

Sinyal direct

: sinyal yang terpancar langsung dari transmitter ke
receiver.

Sinyal reflect

: sinyal yang terpancar ke receiver setelah
mengalami pantulan oleh objek pada radar.

xvii

Spektrum

: rentang panjang gelombang radiasi
elektromagnetik yang berbeda-beda.

Surveillance

: tindakan pengawasan terhadap suatu area tertentu
yang biasanya dilakukan menggunakan perangkat
radar.

Transmitter

: perangkat pengirim pada sistem jaringan
telekomunikasi.

xviii

I.

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Telekomunikasi merupakan salah satu bidang dari teknik elektro yang saat ini
perkembangannya cukup pesat. Perkembangan tersebut menjadikan banyaknya
perangkat yang membangkitkan gelombang elektromagnetik sebagai media
transmisi. Selain sebagai media transmisi, gelombang elektromagnetik juga biasa
digunakan pada perangkat surveillance. Radio Detecting and Ranging (Radar)
merupakan salah satu perangkat surveillance yang memanfaatkan prinsip dari
pantulan gelombang elektromagnetik untuk mendeteksi suatu objek baik jarak,
kecepatan, arah atau bahkan dimensinya.
Radar umumnya digunakan pada dunia militer untuk mendeteksi keberadaan musuh
atau objek disekitar radar, namun prinsip kerja dari radar juga tidak sedikit yang
digunakan sebagai keamanan suatu gedung. Radar terdiri dari dua jenis yaitu radar
aktif dan radar pasif. Kedua jenis radar tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan
masing-masing, misalnya radar pasif yang memiliki kelebihan yaitu terpisahnya
antara pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik sehingga memperkecil
kemungkinan untuk dideteksi dan dirusak.
Prinsip kerja radar yang memanfaatkan sifat dari pantulan gelombang
elektromagnetik memungkinkan radar pasif untuk menggunakan pemancar

gelombang lain sebagai transmiter. Pengukuran beberapa parameter gelombang
elektromagnetik yang diterima oleh receiver dari beberapa pemancar gelombang,
maka dapat diketahui jarak, bentuk, arah, dan kecepatan dari suatu objek yang
berada dalam lingkup radar.
Penelitian dalam tugas akhir ini fokus pada penggunaan perangkat pemancar sinyal
komersial sederhana, yaitu Access Point (AP) untuk digunakan sebagai transmiter
radar pasif bistatik (Passive Bistatic Radar - PBR), dalam aplikasi
pemindaian/pengawasan (surveillance) dan pendeteksian (detecting) objek
bergerak. Pada peneliti lain juga dilakukan penelitian serupa pada objek diam,
namun pada penelitian ini lebih mengutamakan objek bergerak.
Pada penelitian ini, akan dilakukan analisis sistem radar pasif berbasis WiFi Access
Point dengan teknologi IEEE 802.11. Pendeteksian akan dilakukan melalui analisa
waveform posisi, dan arah gerak target dengan perangkat radar (antena surveillance
dan sumber sinyal).

1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan dari dilakukannya penelitian ini yaitu:
1. Memperoleh prinsip kerja radar pasif dalam mendeteksi suatu objek.
2. Memindai dan mendeteksi objek bergerak yang dilakukan menggunakan
Passive Bistatic Radar (PBR) berbasis WiFi IEEE 802.11.
3. Memperoleh parameter dari objek bergerak yang dapat diukur oleh radar pasif.
4. Membedakan radar pasif untuk objek bergerak dan radar pasif untuk objek diam.

2

1.3. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Meningkatkan pengetahuan mengenai radar pasif serta pengembangannya.
2. Mengetahui parameter-parameter yang digunakan dalam proses pengembangan
dan penerapan radar pasif.
3. Mengetahui proses terjadinya pendeteksian suatu objek bergerak menggunakan
radar pasif berbasis WiFi IEEE 802.11.
4. Mengetahui pengaruh jarak dan kecepatan pada objek bergerak terhadap
pendeteksian radar

1.4. Rumusan Masalah
Masalah yang muncul dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Apa yang dimaksud dengan radar pasif ?
2. Bagaimana prinsip kerja dari radar pasif ?
3. Bagaimana proses pemindaian dan pendeteksian objek bergerak menggunakan
radar pasif?
4. Apa perbedaan antara radar pasif untuk benda bergerak, radar pasif untuk benda
diam, dan radar aktif?

1.5. Batasan Masalah
Pada penelitian ini masalah yang diambil akan dibatasi pada:
1. Pengertian dan prinsip radar pasif.
2. Proses pemindaian dan pendeteksian benda bergerak oleh radar pasif.

3

3. Tidak membahas tentang modulasi dan komunikasi data yang ada pada WiFi
IEEE 802.11
4. Tidak membahas polarisasi pada antena yang digunakan
5. Objek yang dideteksi memiliki nilai RCS 1 dan bergerak konstan
6. Nilai pada parameter yang digunakan diasumsikan.

1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Memuat latar belakang, tujuan, perumusan masalah,batasan masalah, perbandingan
dengan penelitian sebelumnya dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi penjelasan umum yang berkaitan degan materi yang dibahas, seperti
pengertian radar, pengertian Passive Bistatic Radar (PBR), penjelasan singkat
mengenai WiFi 802.11, pengertian, Efek Doppler, dan Bistatic Dopler Shift
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini memuat langkah-langkah penelitian yang dilakukan, di antaranya waktu
dan tempat penelitian, dan tahap-tahap penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi penjelasan spesifik tentang radar pasif dan proses terjadinya
pemindaian serta pendeteksian. Selanjutnya membahas hal yang menjadi tujuan
tugas akhir ini.

4

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan yang diperoleh dari hasil dan pembahasan penelitian serta
saran yang dapat disampaikan untuk penelitian berikutnya.

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Radio Detecting and Ranging (Radar)
Radio Detecting and Ranging (Radar) adalah perangkat yang digunakan untuk
menentukan posisi, bentuk, dan arah pergerakan dari suatu objek yang terdeteksi.
Radar biasa digunakan sebagai salah satu alat pendeteksi keberadaan musuh saat
perang ataupun sebagai bagian dari sistem navigasi pada kapal [1].
Radar terdiri dari dua macam yaitu radar aktif dan radar pasif. Perbedaan yang
mendasar antara radar aktif dan pasif yaitu letak antena transmitter dan receiver
yang digunakan. Radar aktif memiliki antena transmitter dan receiver yang dapat
bergerak dan berpindah lokasi sedangkan radar pasif memiliki antena transmitter
dan receiver yang menetap pada suatu lokasi dan tidak dapat dipindahkan.
Radar aktif biasa digunakan pada sistem navigasi pada kapal ataupun pesawat
sedangkan radar pasif digunakan untuk memantau lokasi sekitar dari suatu tempat
seperti markas militer.

2.2. Prinsip Kerja Radar
Radar bekerja dengan memanfaatkan sifat pantulan gelombang elektromagnetik.
Ketika gelombang elektromagnetik dipancarkan oleh transmitter dan menumbuk
suatu permukaan, maka gelombang tersebut akan dipantulkan dan ditangkap oleh

receiver. Jika receiver menerima pantulan gelombang tersebut berarti terdapat
suatu objek yang berada pada jangkauan radar yang menyebabkan gelombang
elektromagnetik dipantulkan.
Jarak dari objek yang dideteksi tersebut dapat diketahui dengan menghitung waktu
dari gelombang elektromagnetik dipancarkan oleh transmitter sampai gelombang
elektromagnetik diterima oleh receiver. Hasil dari pendeteksian tersebut kemudian
ditampilkan pada layar display sehingga dapat diketahui oleh pengguna radar [2].

2.3. Bistatic Radar
Standar IEEE 686-19997 menerangkan bahwa bistatic radar merupakan radar yang
menggunakan antena transmitter dan receiver sebagai surveillance yang
ditempatkan pada lokasi yang berbeda sehingga jarak dan sudut dari kedua antena
tersebut dengan target secara signifikan berbeda[3]. Geometri dari bistatic radar
yaitu sebagai berikut.

Gambar 2.1 Geometri Bistatik Radar[3]
7

Sedangkan persamaan untuk menentukan jarak objek pada bistatic radar yaitu
sebagai berikut[4].



=[

4�



� ��
/�



�� ��

]

(2.1)

Keterangan
Rt
= Jarak target ke transmitter (m)
Rr
= Jarak target ke receiver (m)
Pt
= daya keluaran transmitter (W)
Gt
= Gain antena transmitter
Gr
= Gain antena receiver
λ
= panjang gelombang (m)
σB
= Target bistatic radar cross section(RCS)(m2)
FT
= faktor propagasi antara transmitter dengan target
FR
= faktor propagasi antara target dengan receiver
k
= konstanta Boltzmann (1,3807x10-23 J/K)
Ts
= Noise temperature pada receiver (oK)
Bn
= Noise Bandwidth pada receiver (Hz)
(S/N)min = Signal to Noise Ration minimum
LT
= loss system transmit (≥1)
LR
= loss system receive (≥1)
Sinyal yang diterima oleh receiver terdiri dari 3 macam, yaitu sinyal direct, sinyal
clutter, dan sinyal target. Gambar 2.2 menunjukkan geometri dari masing-masing
sinyal yaitu sinyal direct yang merupakan sinyal langsung dari transmitter ke
receiver, kemudian sinyal target reflected atau sinyal target yang merupakan sinyal
pantul dari target, dan sinyal clutter yang digambarkan sebagai dua macam sinyal
yaitu DSI/Difracted dan DSI/reflected yang merupakan sinyal pantul dan refleksi
dari objek lain yang berada di lingkungan radar. Sinyal clutter bisa terjadi karena
permukaan bumi ataupun infrastruktur yang ada seperti gedung atau bangunan yang
lain.

8

Gambar 2.2 Geometri sinyal direct, sinyal reflect dan sinyal interferen
Besar sinyal direct yang diterima dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut

��

=[



4�





]

(2.2)

Besar sinyal clutter yang diterima dapat dihitung dengan persamaan berikut



=[



4�

0
� ��

� �

]

(2.3)

]

(2.4)

Sedangkan untuk sinyal target dapat dihitung dengan persamaan berikut

���

=[



4�

� ��

�� ��

Keterangan
Rt
= Jarak target ke transmitter (m)
Rr
= Jarak target ke receiver (m)
Rtc
= Jarak transmitter ke clutter(m)
Rrc
= Jarak clutter ke receiver (m)
Rd
= Jarak transmitter ke receiver (m)

9

Pt
Gt
Gr
λ
σB
Ft
Fr
Ftc
Frc
Fd
Ltc
Lrc
Ld

= daya keluaran transmitter (W)
= Gain antena transmitter (dB)
= Gain antena receiver (dB)
= panjang gelombang (m)
= Target bistatic radar cross section (RCS) (m2)
= faktor propagasi antara transmitter dengan target
= faktor propagasi antara target dengan receiver
= faktor propagasi antara transmitter dengan target
= faktor propagasi antara target dengan receiver
= faktor propagasi antara transmitter dengan receiver
= loss system transmit (≥1)
= loss system receive (≥1)
= loss system direct (≥1)

Radar pasif berbasis WiFi merupakan salah satu penerapan konsep radar, dengan
menggunakan perangkat WiFi sebagai transmitter. WiFi yang umum digunakan
adalah WiFi dengan standar IEEE 802.11 yang memiliki modulasi Direct-Sequence
Spread Spectrum (DSSS) dan menggunakan Orthogonal Frequency Division
Multiplexing (OFDM) [2].

2.4. Wireless Fidelity (WiFi) IEEE 802.11
Wireless Fidelity (Wi-Fi) merupakan komunikasi tanpa kabel (unguided media)
yang digunakan pada Local Area network (LAN) dan digolongkan sebagai Wireless
LAN (WLAN). Standar WiFi yang digunakan oleh lembaga standar Internasional
IEEE memiliki nama IEEE 802.11. Dalam perkembangannya, standar IEEE 802.11
memiliki berbagai macam tipe tergantung pada frekuensi di mana perangkat
nirkabel beroperasi dan juga tergantung pada kecepatan pengiriman data [5]. Wifi
menghubungkan perangkat-perangkat dalam jaringan lokal menggunakan
gelombang radio yang di kirim melalui udara sebagai media transmisi.

10

Dalam perkembangannya, Wifi dengan standar IEEE 802.11 memiliki beberapa
jenis, dengan ditandai penambahan huruf di bagian belakang. Tipe standar IEEE
dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.1. Berbagai Tipe Standar IEEE 802.11 [5].
Proto Tahun
Frek.
B
Kec. Data
kol
Rilis
(GHz)
(MHz)
(Mbps)
-

1997

2,4

20

A

1999

2,7 dan 5

20

B

1999

2,4

20

G

2003

2,4

20

N

2009

2,4 dan 5

40

MIMO

Modulasi

1

DSSS,
FHSS

1

OFDM

1

DSSS

1

DSSS,
OFDM

4

OFDM

1;2
6;9;12;18;24;
36;48;54
5,5;11
7,2;14,4;21,7;
28,9;43,3;57,8
;65;72,2
15;30;45;60;9
0;120;135;150

Wifi dengan pita frekuensi tinggi sangat menguntungkan para pengguna
dikarenakan gelombang radio tidak banyak terganggu oleh interferensi. Akan
tetapi, semakin tinggi frekuensi operasi akan berakibat pada berkurangnya
jangkauan area dari Wifi, sesuai dengan bersamaan berikut[2]:

�=



(2.5)

Keterangan:
f = frekuensi (Hz)
c = kecepatan rambat cahaya (m/s)
λ = panjang gelombang (m).
Standar dalam keluarga 802.11 terbaru yang dikenal dengan nama 802.11n
menambahkan kemampuan untuk menggunakan antena lebih dari satu. Teknologi
ini disebut dengan nama antena Multiple Input Multiple Output (MIMO) [5].

11

2.5. Doppler Shift
Doppler shift merupakan tingkat perubahan waktu dari total panjang jalur yang
dilewati oleh sinyal dan dinormalisasi oleh panjang gelombang. Persamaan Doppler
shift pada bistatic radar dengan panjang gelombang λ dan jarak transmitter dengan
target Rtx, dan jarak receiver dengan target Rrx adalah sebagai berikut [6]:

� =±

1



�� + ��

(2.6)

Keterangan :
fd
= frekuensi doppler shift (Hz)
Rrx = jarak receiver dengan target (m)
Rtx
= jarak transmitter dengan target (m)

= panjang gelombang (m)
t
= waktu tempuh (s)
2.6. Matched Filter[7]

Matched filter merupakan filter linear optimal yang berfungsi

untuk

memaksimalkan nilai SNR terhadap noise stochastic tambahan. Matched filter
biasa digunakan pada radar dan sonar dalam mendeteksi sinyal.
Jika input sinyal adalah s(t), panjang gelombang w(t), dan noise adalah n(t). maka
matched filter untuk meningkatkan nilai SNR akan terjadi ketika filter filter
memiliki respon impuls yaitu time reverse dan panjang gelombang. Ketika panjang
gelombang T maka matched filter didefinisikan
h(t) = w(T-t)
matched filter meningkatkan nilai SNR dengan mengurangi bandwidth dari noise
spectral dengan panjang gelombang dan mengurangi noise dalam bandwidth
panjang gelombang dengan bentuk dari spectrum.

12

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan pada:
Waktu

: Mei 2015 – Oktober 2015

Tempat

: Laboratorium Teknik Terpadu Jurusan Teknik Elektro Universitas
Lampung

3.2. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah:
1. Satu buah Notebook tipe Asus X200MA dengan spesifikasi
Prosesor

: Intel Celeron N2840

Memori

: 2 GB

Grafis

: Intel HD Graphics

Kapasitas Penyimpanan : 500 GB
Sistem Operasi
2. Matlab R2013a

: Windows 8.1

3.3. Metode/Prosedur Kerja
Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:
Mulai

Studi pustaka dan
literatur

Pemodelan Numerik

Analisis matematis

Hasil Sesuai
Literatur

Tidak

Ya
Analisis dan
Pembahasan

Selesai

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

14

3.3.1. Studi Pustaka dan Literatur
Studi pustaka dan literatur dilakukan untuk mencari informasi dari berbagai sumber
yang berkaitan dengan penelitian ini, diantaranya adalah:
a. Pengertian radar
b. Bistatic Radar
c. Wireless Fidelity (WiFi)
d. Teori medan elektromagnetik

3.3.2. Analisis Matematis dari Sistem
Analisis dilakukan dengan perhitungan matematis terhadap parameter-parameter
yang diperoleh dari tahap sebelumnya untuk dapat digunakan sebagai pembanding
antara teori dan hasil penelitian.

3.3.3. Analisis dan Pembahasan
Analisis dilakukan dengan cara membandingkan antara hasil perhitungan
matematis yang diperoleh pada tahap sebelumnya dengan data yang diperoleh dari
pengujian sistem.

3.4. Diagram dan Skenario Sistem
3.4.1. Diagram Sistem
Sistem Passive Bistatic Radar yang dibangun pada penelitian ini yaitu seperti
pada gambar 3.2

15

V1
Objek
Dua
Objek
Satu

V2

Acces
Point

Antena
surveillance

Gambar 3.2 Diagram sistem
Sistem terdiri dari satu buah Acces Point yang memancarkan sinyal ke objek, dua
buah objek bergerak yaitu objek satu yang bergerak dengan kecepatan konstan V1
menjauhi radar dan objek dua yang bergerak dengan kecepatan konstan V2
mendekati radar, kemudian satu buah Antena Surveilance yang akan menangkap
sinyal pantul dari kedua buah objek dan sinyal direct dari acces point

3.4.2. Skenario
Sebuah access poin (AP) dan sebuah antena berada pada satu ruangan dengan jarak
tertentu. AP berfungsi sebagai pemancar (transmitter) sinyal dengan frekuensi
berbeda ke segala arah, antena berfungsi sebagai penerima (receiver) sinyal dari
AP.

16

AP akan memancarkan sinyal ke segala arah dengan besar daya tertentu, ketika
suatu objek bergerak melintas di sekitar AP dan antena, maka akan terjadi
tumbukan antara gelombang elektromagnetik dari AP ke antena dengan objek yang
melintas. Kemudian pantulan gelombang elektromagnetik dari objek tersebut yang
diterima oleh antena dan akan diproses. Pemrosesan sinyal yang diterima oleh
antena tersebut akan dilakukan dengan menghitung daya sinyal untuk memperoleh
besar jarak dari objek dan menghitung pergeseran frekuensi dari sinyal untuk
memperoleh besar kecepatan serta arah dari objek.
Skenario akan dilakukan dua kali dengan skenario pertama menggunakan satu buah
objek dengan posisi dan kecepatan tertentu kemudian untuk skenario kedua objek
akan ditambah dengan objek dua yang berada pada posisi dan kecepatan yang
berbeda dengan objek satu. Arah pergerakan objek satu dan dua akan dibuat
berlawanan sehingga dapat diketahui pengaruh dari arah pergerakan objek terhadap
hasil pendeteksian.

17

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan
Setelah dilakukan proses simulasi Passive Bistatic Radar untuk target bergerak,
maka dapat diambil kesimpulan yaitu sebagai berikut:
1. Passive Bistatic Radar mendeteksi target bergerak dengan membaca besar daya
dari sinyal yang diterima, dimana daya dari sinyal receive akan meningkat pada
jarak yang sama dengan jarak target ke receiver dan daya sinyal receive akan
kecil pada jarak free space.
2. Besar daya dari sinyal receive akan semakin kecil ketika jarak target semakin
jauh dari receiver yang dikarenakan loss daya oleh free space sehingga
digunakan penguatan time varying untuk meningkatkan daya dari target yang
jauh tersebut agar lebih mudah untuk dilakukan proses pendeteksian jarak dari
target.
3. Parameter yang dapat digunakan untuk mendeteksi target bergerak yaitu daya
dan frekuensi sinyal yang diterima oleh receiver, dimana daya akan digunakan
untuk menentukan jarak target dan frekuensi akan digunakan untuk menentukan
arah dan kecepatan dari target.
4. Pada radar pasif untuk target bergerak terjadi pergeseran frekuensi yang
dipengaruhi oleh kecepatan gerak dari target sesuai dengan efek doppler yang
disebut dengan doppler shift.

5.2. Saran
Selama pengerjaan tugas akhir ini tentu tidak terlepas dari berbagai kekurangan dan
kelemahan, baik dari segi sistem maupun perancangan yang dilakukan. Demi
kesempurnaan hasil untuk penelitian selanjutnya, maka disarankan:
1. Pendeteksian objek bergerak pada passive bistatic radar menggunakan WiFi
IEEE 802.11 dalam penelitian selanjutnya dapat memperhitungkan secara detail
nilai loss dan noise yang muncul serta pengaruhnya dalam pendeteksian.
2. Penelitian ini dapat dikembangkan dengan menambah jumlah transmitter dan
receiver kemudian membandingkan sinyal receive yang diterima oleh setiap
receiver. Sehingga perkiraan posisi dari objek dapat lebih akurat.
3. Menambahkan metode-metode lain pada penelitian ini untuk meningkatkan
keakuratan dari passive radar dalam mendeteksi jarak target maupun kecepatan
target.

32

DAFTAR PUSTAKA

[1]

Anonim. 2015. Radar Tutorial Book 1, Radar Basic. http://radartutorial.eu.
Diakses pada 25 April 2015.

[2]

Broetje, Martina. 2015 Person Trancking for WiFi Based Multistatic Passive
Radar. Germany: Fraunhofer FKIE.

[3]

Teo, Ching Leong. 2003. Bistatic Radar System Analysis and Software
Development. Thesis. California: Naval Postgraduate School.

[4]

Olsen, Karl Erick. 2011. Inverstigation of Bandwidth Utilisation Methods to
Optimise Performance in Passive Bistatic Radar. London: University of
London.

[5]

Gast, Matthew. 2002. 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide.
O’Reilly.

[6]

Nicholas J, Willis. 2005. Bistatic Radar. NC: SciTech. Raleigh

[7]

Bancroft, John C. 2002. Introduction to Mathed Filter. CREWES Research
Report. Vol 14