Diversity

               Diversity merupakan salah satu faktor penting dalam sistem telekomunikasi MIMO-OFDM. Skema diveristy merupakan metode acuan untuk meningkatkan kemampuan sinyal dikirim dengan menggunakan 2 atau lebih saluran komunikasi dengan karakteristik yang berbeda. Sistem diversity  adalah cara penting dalam memerangi fadding dan co-channel interfrensi dan menghindari error dari hamburan. Ini didasari dalam fakta bahwa pengalaman single channel berbeda level fading dan interfrensi nya. Beberapa versi sinyal yang sama dapat ditransmisikan dan  atau diterima dan digabungkan dalam penerima . sebagai alternatif lain, koreksi forward error kode yang berlebihan dapat ditambahkan dan dipisahkan bagian channelnya. Teknik diversity dapat memanfaatkan propagasi multipath , menghasilkan keuntungan keragaman , sering diukur dalam desibel.

Diversity dapat dibagi menjadi beberapa bagian :

1. 1.      Time Diversity

Beberapa versi sinyal yang sama ditransmisikan pada instants waktu yang berbeda . Atau , koreksi forward error kode yang berlebihan dapat ditambahkan dan pesan tersebar dalam waktu dengan cara bit - interleaving sebelum dikirim . Dengan demikian , semburan kesalahan dapat dihindari , yang menyederhanakan koreksi kesalahan .

1. 2.      Frekuensi Diversity

Sinyal ditransmisikan menggunakan beberapa saluran frekuensi atau tersebar di spektrum yang luas yang dipengaruhi oleh frekuensi - selektif fading . Abad ke-20 pertengahan sampai akhir jalur relay radio microwave sering digunakan beberapa saluran radio wideband biasa, dan satu saluran perlindungan untuk digunakan otomatis oleh saluran fading.

1. 3.      Space Diveristy

Sinyal ditransmisikan melalui beberapa jalur propagasi yang berbeda . Dalam hal transmisi kabel , hal ini dapat dicapai dengan mengirimkan melalui beberapa kabel. Biasanya dalam peneltian akhir ini dikembangkan menggunkan wireless communication.

1. 4.      Polarisasi Diversity

Beberapa versi sinyal yang dikirim dan diterima melalui antena dengan polarisasi yang berbeda . Sebuah keragaman teknik menggabungkan diterapkan pada sisi penerima .

1. 5.      Multiuser Diversity

Keragaman Multiuser diperoleh dengan penjadwalan pengguna oportunistik baik pada pemancar atau penerima . Penjadwalan pengguna oportunistik adalah sebagai berikut : pada waktu tertentu , transmitter akan memilih pengguna yang terbaik di antara penerima calon sesuai dengan kualitas masing-masing saluran antara pemancar dan penerima masing-masing . Sebuah penerima harus memberi feedback informasi kualitas saluran untuk pemancar menggunakan resolusi tingkat terbatas, agar pemancar untuk melaksanakan keragaman Multiuser.

1. 6.      Cooperative Diversity

Mendapatkan antena diversity gain dengan menggunakan kerjasama antena didistribusikan milik setiap node .

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) adalah teknik modulasi untuk komunikasi wireless broadband yang sedang dikembangkan penelitianya  dikarenakan tahan terhadap frekuensi selective fading dan interferensi narrowband dan juga efisien dalam menghadapi multi-path delay spread. Untuk mencapai hal tersebut, OFDM membagi aliran data high-rate mejadi aliran rate yang lebih rendah, yang kemudian dikirimkan secara bersama pada beberapa sub-carrier. Dengan melakukan hal ini , durasi simbol akan meningkat. Keuntungan dari hal ini adalah jumlah dispersi waktu yang disebabkan oleh multi-path delay spread akan menurun secara signifikan. Modulasi dari OFDM bisa di gambarkan  seperti dibawah ini :

OFDM telah berkembang menjadi sebuah skema yang populer untuk komunikasi digital wideband , baik via wireless atau kabel tembaga, yang digunakan dalam aplikasi seperti televisi digital dan penyiaran audio, akses DSL internet , jaringan nirkabel, jaringan powerline , dan mobile 4G. Keuntungan utama dari OFDM lebih dari skema single-carrier adalah kemampuannya untuk mengatasi kondisi saluran yang parah ( misalnya , atenuasi frekuensi tinggi dalam kawat tembaga panjang , interferensi narrowband dan frekuensi - selektif memudar karena multipath ) tanpa filter dengan pemerataan yang kompleks. Saluran pemerataan disederhanakan karena OFDM dapat dilihat sebagai menggunakan banyaknya sinyal pelan/lambat modulasi narrowband daripada satu sinyal wideband termodulasi bersifat cepat.

             Selain itu, pengenalan guard time pada setiap symbol OFDM mengeliminasi Inter-Symbol Interference (ISI). Pada guard time, symbol OFDM secara siklus diperpanjang untuk mengurangi Inter-Carrier Interference (ICI). OFDM dapat dianggap baik sebagai metode multiplexing maupun metode modulasi. Seperti yang telah dijelaskan di atas, OFDM menggunakan sub-carrier yang banyak untuk mengirimkan aliran data low rate secara parallel. Sub-carrier dimodulasikan sendiri dengan menggunakan Phase Shift Keying (PSK) atau Quadrature Amplitude Modulation (QAM) dan dibawa pada microwave carrier berfrekuensi tinggi (5 GHz). Hal ini sama dengan Frequency Division Multiplexing (FDM) konvensional atau Sub-Carrier Multiplexing, kecuali untuk kebutuhan ke-orthogonal-an antara setiap sub-carrier

             Berikut kita bisa lihat block diagram dari OFDM :

             Dasar sinyal OFDM dibentuk menggunakan Inverse Fast Fourier Transform (IFFT), penambahan cyclic extension dan menampilkan windowing untuk mendapatkan roll off yang lebih curam. Pada penerima, sub-carrier dimodulasi dengan menggunakan Fast Fourier Transform (FFT). Jika dibandingkan dengan system modulasi single carrier, OFDM lebih sensitive terhadap frekuensi offset dan noise phasa. Selain itu OFDM relatif mempunyai rasio data peak-to-avarege yang lebih tinggi, yang mereduksi efisiensi daya RF amplifier.

Apa itu MIMO?

                Sistem Multiple-Input Multiple-Output adalah sistem yang terdiri dari sejumlah terminal atau lebih dari satu antena pengirim dan penerima. Tidak seperti sistem antena kovensional yang sangat rentan terhadap multipath, sistem MIMO justru bekerja sangat maksimum pada sistem multipath. Sistem multipath dikembangkan untuk meningkatkan diversitas dan efisiensi bandwith (bpz/Hz) yang tekniknya sudah banyak dibahas diberbagai kalangan,buku, atau web.

                   Pada gambar di atas, terlihat sistem MIMO dengan antena pengirim dan penerima dengan jumlah masing masing lebih dari satu. Antena penerima akan menerima sinyal yang dikirimkan oleh antena pengirim setelah sinyal tersebut dikalikan dengan suatu matriks kanal. 

                   Pada umumnya sistem MIMO bila digambarkan secara matematis dapat terlihat seperti gambar di bawah ini:

Matriks H merupakan matriks kanal MIMO yang dibentuk dari estimasi nilai h_ij pada kanal transmisi. Matriks ini akan berguna dalam mendapatkan kembali sinyal informasi pada sisi penerima. Sinyal informasi didapatkan dengan mengalikan inverse matriks H dengan sinyal pada sisi penerima (x).

Apa itu "Radar" ? Part 2 (Prinsip Radar)

Fungsi radar adalah mendeteksi dan menentukan target berdasarkan informasi pantulan gelombang oleh objek yang didapat. Gelombang pantul yang didapat oleh radar biasa disebut radar pulsa (pulse radar).

Gambar dibawah ini adalah suatu diagram blok yang disederhanakan dari sebuah sistem radar. Diagram blok ini merupakan diagram blok radar monostatic dimana penerima dan pemancarnya dalam lokasi/penempatan yang sama . Sistem  ini menggugnakan antena tunggal yang berfungsi sebagai pemancar dan penerima; sistem kerja antena secara duplex dengan pemancar dan penerima dalam penempatan yang sama yang juga merupakan monostatic. 

-       Frekuensi generator, timing, dan kontrol

Blok ini menghasilkan sinyal sinkronisasi dan frekwensi yang diperlukan oleh sistem.

-       Transmitter

Pemancar menghasilkan sinyal radio yang digunakan untuk mendeteksi  target dan mengetahui pantulan yang diperoleh.

-       Modulator

Modulator berfungsi untuk mengendalikan pemancar sistem berpulsa, menentukan dan membentuk pulsa.

-       Duplexer

Switch duplexer antena pada sistem antena tunggal monostatic merupakan switch penerima dan pemancar.

-       Antena

Antena berkonsentrasi pada pemancaran sinyal ke dalam suatu berkas sempit lalu menyebar pada arah yang tunggal, menginterupsi sinyal pantulan target dari arah sama, dan memenuhi penyesuaian sistem rambatan gelombang pada medium propagasi. Antena dapat dikontrol sedemikian, sehingga radar dapat mencari atau menjejaki banyak arah.

-       Pengontrol antena

Pengontrol antena memposisikan beam antena pada sudut azimut dan elevasi yang diinginkan serta melaporkan sudut ini kepada pengolah data dan pengontrol sistem.

-       Receiver

Penerima memperkuat level sinyal pantulan untuk proses sistem berikutnya, seperti pengolah sinyal.

-       Pengolah sinyal

Berfungsi untuk  memproses pantulan target dan sinyal yang  tidak diinginkan untuk meningkatkan level sinyal pantulan target dan menghilangkan gangguan, dengan cara umum meningkatkan perbandingan SNR.

-       Pengolah data

Pengolah data menyimpan suatu proses penempatan dari target yang dideteksi. Pengolah data mengkonversi posisi data target untuk mengkoordinir suatu sistem yang mana dapat dimengerti oleh semua sistem pada jaringan.

-       Display

          Tampilan meletakkan informasi pada suatu format yang dapat dipakai operator
           radar dan yang lain, seperti pengontrolan lalu lintas udara (Contoh PPI).

Gambar di atas dan penjelasan berikut  menunjukkan proses suatu radar dengan jenis pulsa dalam menentukan suatu target. Frekuensi genarator dan sistem timing yang periodik  tertentu menyebabkan pemancar dapat menghasilkan suatu sinyal, atau pulsa, pada pemancaran  gelombang elektromagnetis.

Apa itu "RADAR"? Part 1

Kata " RADAR " merupakan singkatan dari kata Radio Detection and Ranging. Dari kata ini dapat kita pahami secara umum bahwa radar merupakan sistem untuk mendeteksi lokasi dan jarak via gelombang radio. Hal ini mengacu pada teknik yang menggunakan gelombang radio untuk mendeteksi keberadaan benda-benda di atmosfer. 

Jadi dapat kita artikan bahwa "Radar" adalah sistem pendeteksi objek yang menggunakan gelombang radio untuk menentukan jarak , ketinggian , arah, atau kecepatan benda . Sistem ini dapat digunakan untuk mendeteksi pesawat, kapal, pesawat ruang angkasa, peluru kendali  kendaraan bermotor , keadaan cuaca , dan keadaan daerah sekitar sistem ini. Pulsa gelombang radio atau gelombang mikro yang dihasilkan oleh antena transmisi sistem ini akan dipantulkan oleh objek yang diinginkan atau apapun selama masih dalam jalur cakupan radar . Pengembalian sedikit energi gelombang yang dipantulkan akan menuju ke antena penerima yang tidak jauh dari antena pemancar pada sistem ini (MonoStatic).

Radar secara diam diam telah dikembangkan oleh banyak sebelum dan selama perang dunia ke 2 berlangsung. Istilah "RADAR" pertama kali digunakan dan diluncurkan oleh pihak pasukan NAVY Amerika yang diartikan sebagai Radio Detection and Ranging. Setelah itu istilah ini mulai berganti setelah luar berkembang di negara lain seperti Inggris dan sekitarnya.

Di jaman modern ini penggunaan radar sangat bervariasi, mulai dari mengatur kontrol lalulintas pesawat di bandara, sistem pertahanan udara, sistem anti bom/ranjau, radar laut sebagai penentu letak kedudukan kapal diatas laut, pengawasan luar angkasa dan sistem orbit, meteorologi pemantauan curah hujan, membantu sistem penemuan target yang dilakukan rudal, dan radar tanah untuk kepentingan geologi (gelombang menembus tanah). Sistem radar yang berteknologi tinggi berhubungan dengan pemrosesan sinyal digital dan mampu untuk melakukan pengolahan informasi yang diinginkan untuk dijauhkan dari tingkat noise/kebisingan/gangguan yang sangat tinggi.