Curtailed-Gaussian and Cosine Functions for Multihop Doppler Spectrum Modeling

            Wireless channels are characterized among others by their Doppler spectrum. In the cooperative diversity, one of diversity branch may consist of several mobile relays forming multihop link which each hop introduced Doppler shift. With employing amplify-and-forward (AF) relays, the Doppler shift keeps accumulating to the end of the link. Doppler shift value affects the time varying channel rate, which is a challenge in broadband mobile communication system. Hence, the Doppler parameter is very important and must be considered in broadband mobile communication system design and analysis. Unfortunately, it is hard to derive the expressions of this Doppler spectrum in a closed form since a special function under integration such as complete elliptic integral exists.  To solve this problem, curve-fitting method base on least-square is used. In this process, curtailed-Gaussian and cosine functions are proposed as an approximation function. Then, from Kullback-Leiber divergence test, it is showed that both proposed functions, i.e., curtailed-Gaussian and cosine functions have a good approximation as Doppler spectrum modeling of Multihop mobile channel with all gain relays assumed as 1 and all mobile terminals are assumed move with almost same velocity. 

Vector AR Implementation for Rain Rate Space Time Series Modeling in Surabaya

Site diversity is one of the Fading Mitigation Techniques (FMT) that is a base system design on the nature of rain rate that change to the time and space. However, to get appropriate site diversity needs deep knowledges about rain rate dynamic and statistical characteristic. In this research, rain rate space-time series modeling in 4 rain gauges location studied by using Vector AR (VAR) model. To validate VAR model, it used 3 methods; ecdf graphic comparison, qqplot method and model residual analysis. The result showed that VAR model is correct and appropriate model for rain rate space time series modeling in 4 rain gauges location. These VAR models have good accuracy with Spatial RMSE Mean between 0.273 - 0.763

Optimasi Single Frequency Network Pada Layanan TV Digital DVB-T Dengan Menggunakan Metode Simulated Annealing

Standar Digital Video Broadcasting Terrestrial (DVB-T) diimplementasikan pada konfigurasi Single Frequency Network (SFN) dimana seluruh pemancar pada sebuah jaringan beroperasi pada kanal frekuensi yang sama dan ditransmisikan pada waktu yang sama. SFN lebih dipilih daripada sistem pendahulunya yaitu Multi Frequency Network (MFN) karena menggunakan frekuensi yang lebih efisien serta jangkauan area cakupan yang lebih luas. Pada sisi penerima memungkinkan adanya skenario multipath dengan menggabungkan sinyal dari pemancar yang berbeda karena konfigurasi SFN ini berbasis Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Pada penelitian ini, data ketinggian dan jumlah gedung melalui model prediksi propagasi free space dan knife edge akan diterapkan untuk memperkirakan nilai daya terima dan delay sinyal. Perhitungan nilai carrier (C) dan carrier to interference (C/I) dilakukan untuk mengetahui kualitas sinyal pada sisi penerima. Selanjutnya, optimasi parameter lokasi pemancar diterapkan oleh algoritma Simulated Annealing dengan menggunakan tiga cooling schedule terbaik. Simulated Annealing merupakan algoritma optimasi berdasarkan sistem termodinamika yang mensimulasikan proses annealing. Simulated Annealing telah berhasil memperluas daerah cakupan SFN. Hal ini dibuktikan dengan berkurangnya sebagian besar titik receiver dengan kualitas sinyal dibawah threshold

Energy Efficiency of Image Transmission in Embedded Linux based Wireless Visual Sensor Network

Wireless Visual Sensor Network (WVSN) is a system that consists of visual sensor nodes with an embedded processor. WVSN devices have limited resources of energy, computation capability, memory, and bandwidth. Due to these limitations the implementation of WVSN for large multimedia data, such as images, become a challenging task. Therefore, it is required compressed images prior to transmission. In addition to the limited resources, the system implementation strongly affects the efficiency of the working system. The main contribution of this research is to offer a technical solution of simpler image compression on the WVSN platform. JPEG 2000 is investigated as an alternative compression method to reduce the size of data transfer on WVSN using Embedded Linux as its operating system. Compressed images are transferred to a receiver on communication of IEEE 802.15.4.. This paper shows that the energy consumption for compression and transmission will reduce to only 10.48%, 13.60%, and 17.11% compared to raw image. BER will significantly reduce by implementing image compression. Therefore, it is demonstrated that this model significantly increases energy efficiency, memory utilization efficiency, and data transfer time with acceptable PSNR, compared to uncompressed images

An Adaptive Modulation in Millimeter-Wave Communication System for Tropical Region

 The dominant propagation factor affecting the outage and the spectral efficiency of millimeter-wave communication systems operating at frequencies 30 GHz is rain attenuation. An adaptive modulation is proposed to improve the outage and spectral efficiency performance of the system. This paper presents an analytical procedure for the evaluation of the outage and spectral efficiency of the system in Indonesia with heavy rain rate. By comparing analytic and simulation a validation was conducted. The results show that adaptive modulation can significantly improve the outage and the spectral efficiency performance of the system, for links with long distance

Analisa Kointegrasi dan Kausalitas Pada Data Spasial Curah Hujan di Surabaya

Karakteristik curah hujan yang berubah sebagai fungsi waktu dan lokasi membutuhkan pemodelan yang mampu mewakili sifatnya yaitu model Vector Autoregressive (VAR). Uji Kausalitas untuk mencari hubungan timbal balik (interrelatioship) antara variabel pada satu lokasi curah hujan dengan lokasi yang lain. Apakah masing-masing variabel di masa lampau berpengaruh signifikan atau tidak terhadap variabel di lokasi curah hujan yang lain. Uji ini dilakukan dengan menggunakan Granger Causality Test pada model VAR dan untuk mengetahui hubungan keseimbangan antar lokasi hujan apakah berlangsung jangka panjang atau tidak digunakan Johansen Cointegration Test. Pada hasil uji diperoleh bahwa hanya model yang terintegrasi I(1) saja yang mempunyai hubungan keseimbangan jangka panjang dan terjadi kasus Granger-Cause akibat pengaruh arah angin

Optimasi Single Frequency Network pada Layanan TV Digital DVB-T dengan Menggunakan Metode Simulated Annealing

Standar Digital Video Broadcasting Terrestrial (DVB-T) diimplementasikan pada konfigurasi Single Frequency Network (SFN) dimana seluruh pemancar pada sebuah jaringan beroperasi pada kanal frekuensi yang sama dan ditransmisikan pada waktu yang sama. SFN lebih dipilih daripada sistem pendahulunya yaitu Multi Frequency Network (MFN) karena menggunakan frekuensi yang lebih efisien serta jangkauan area cakupan yang lebih luas. Pada sisi penerima memungkinkan adanya skenario multipath dengan menggabungkan sinyal dari pemancar yang berbeda karena konfigurasi SFN ini berbasis Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Pada penelitian ini, data ketinggian dan jumlah gedung melalui model prediksi propagasi free space dan knife edge akan diterapkan untuk memperkirakan nilai daya terima dan delay sinyal. Perhitungan nilai carrier (C) dan carrier to interference (C/I) dilakukan untuk mengetahui kualitas sinyal pada sisi penerima. Selanjutnya, optimasi parameter lokasi pemancar diterapkan oleh algoritma Simulated Annealing dengan menggunakan tiga cooling schedule terbaik. Simulated Annealing merupakan algoritma optimasi berdasarkan sistem termodinamika yang mensimulasikan proses annealing. Simulated Annealing telah berhasil memperluas daerah cakupan SFN. Hal ini dibuktikan dengan berkurangnya sebagian besar titik receiver dengan kualitas sinyal dibawah threshold

Perancangan Dan Implementasi RF-Downlink Pada S-Band Frekuensi 2400 Mhz Untuk Stasium Bumi Satelit Nano

Pada perancanangan dan implementasi sistem penerima satelit nano pada stasiun bumi khususnya pada bagian RF-downlink ini dimana yang menjadi perhatian adalah LNA dan downconverter frequency. Sistem kerja dari RF Downlink adalah sinyal yang diterima dari satelit pada frekuensi 2400 Mhz yang daya sinyalnya sangat lemah akan dikuatkan oleh LNA, setelah itu akan di downconverter frequency menjadi intermediate frekuensi (IF-frequency). Dari hasil pengujian didapatkan parameter gain dari LNA dengan menggunakan IC TRF1115 adalah 18.11 dB dan noise figure sebesar 3.35 dB. Namun dalam desain ini mixer rangkaian dilengkapi IF amplifier agar daya tidak semakin kecil sebelum diteruskan ke blok selanjutnya. Untuk pengkonversian frekuensi dari RF ke IF digunakan prinsip superdeterodyne yang terdapat dalam IC TRF1112 dimana ada dua kali tahap konversi, dimana hasil pengujian downconverter-1 diperoleh nilai IF sebesar 958.6 MHz dan downconverter-2 atau akhir sebesar 96 MHz.  Pada sistem ini diharapkan dengan LNA, daya sistem penerima tidak semakin kecil dan dapat bekerja pada band frekuensi yang telah ditetapkan

Desain Antena Helix Quadrifilar pada Frekuensi 2,4 GHz Untuk Perangkat Ground Station Satelit Nano

Pada penelitian ini akan dibuat desain antena helix quadrifilar untuk ground station satelit nano yang bekerja pada frekuensi S-band 2,4 GHz. Antena ini membutuhkan arus yang berbeda fase 900 untuk mengeksitasi pencatuannya. Untuk menghasilkan arus tersebut tanpa menambah perangkat pencatu tambahan, maka antena ini menggunakan metode self-phased. Pada metode self-phased, digunakan lilitan kawat yang berbeda dimensi. Antena ini terdiri dari dua lilitan kawat tembaga yang memiliki dimensi berbeda, yang kemudian disebut smaller loop dan larger loop. Perbedaan dimensi ini akan menyebabkan resistansi smaller loop bersifat kapasitif dan resistansi larger loop bersifat induktif. Reflektor parabola ditambahkan pada antena helix quadrifilar untuk meningkatkan gain dan direktivitas. Hasil simulasi serta implementasi menunjukkan bahwa antena helix quadrifilar telah memenuhi kriteria desain . Antena ini menggunakan metode pencatuan self-phased. Pola radiasi yang dihasilkan merupakan directional. Nilai return loss dari hasil pengukuran bernilai -21.45 dB dengan VSWR 1.17. Bandwidth yang didapatkan adalah 18,53% dari frekuensi tengah 2.4 GHz atau sebesar 444.8 MHz. Impedansi hasil pengukuran sebesar 57.68 Ω. Gain antena helix quadrifilar dengan reflektor parabola adalah 20,61 dB