Menuju Era Baru Pemerintahan Indonesia

Mungkin banyak yang bertanya kenapa judul posting terasa kurang nyambung dengan judul blog. Ya, postingan ini memang sengaja saya tulis sebagai intermezzo agar tidak terlalu bosan dengan topik yang sama dan sambil mencari materi yang menarik . Dan mungkin setelah ini saya juga akan menulis posting seperti ini jika ada kesempatan atau kejadian yang cukup menarik. 

Indonesia mulai memasuki era baru pemerintahan, presiden dan wapres telah berganti, menteri-menteri juga berganti, dan para anggota legislatif baru (walaupun sebagian tetap muka lama LOL). Dan, setelah sekian lama, akhirnya Indonesia kembali memiliki presiden bergelar Insinyur. Ya, Ir. H. Joko Widodo atau yang biasa disebut Jokowi pada hari Senin, tanggal 20 Oktober 2014 resmi dilantik dan menjabat sebagai Presiden Republik Indonesia ke-7. 

Setelah pelantikan dan jamuan kenegaraan selesai, Jokowi diarak dari Gedung DPR/MPR menuju Bundaran HI. Dari Bundaran HI, arak-arakan dilanjutkan menggunakan kereta kencana untuk menuju Istana Negara. Tak hanya itu, grup band Slank juga ikut memeriahkan pesta rakyat yang digelar pada sore hari.

Puncak dari perayaan ini adalah pelepasan lampion yang dilakukan Jokowi-JK di Monas. Pelepasan lampion ini sebagai simbol bagi harapan. Ya, masyarakat kembali meletakkan harapan pada pemerintahan baru ini. Berharap agar kesejahteraan bagi seluruh rakyat Indonesia dapat terwujud dan tidak hanya menjadi tujuan yang hanya diucapkan.  

Sekilas Tentang Filter

Filter adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk membuang tegangan output pada frekuensi tertentu. Untuk merancang rangkaian filter dapat digunakan komponen pasif (R,L,C) dan komponen aktif (Op-Amp, transistor). Dengan demikian filter dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif. Pada makalah ini hanya dibahas mengenai filter pasif saja.

Pada dasarnya filter dapat dikelompokkan berdasarkan response (tanggapan) frekuensinya menjadi 4 jenis:

1. Filter lolos rendah/ Low pass Filter.

2. Filter lolos tinggi/ High Pass Filter.

3. Filter lolos rentang/ Band Pass Filter.

4. Filter tolah rentang/Band stop Filter or Notch Filter.

Untuk membuat filter seringkali dihindari penggunaan inductor, terutama karena ukurannya yang besar. Sehingga umumnya filter pasif hanya memanfaatkan komponen R dan C saja.

Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi dari sinyal tersebut. Filter akan melewatkan gelombang/sinyal listrik pada batasan frekuensi tertentu sehingga apabila terdapat sinyal/gelombang listrik dengan frekuensi yang lain (tidak sesuai dengan spesifikasi filter) tidak akan dilewatkan. RAngkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi audio, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu saja.

Filter adalah suatu sistem yang dapat memisahkan sinyal berdasarkan frekuensinya; ada frekuensi yang diterima, dalam hal ini dibiarkan lewat; dan ada pula frekuensi yang ditolak, dalam hal ini secara praktis dilemahkan. Hubungan keluaranmasukan suatu filter dinyatakan dengan fungsi alih (transfer function).

Magnitude (nilai besar) dari fungsi alih dinyatakan dengan |T|, dengan satuan dalam desibel (dB). Filter dapat diklasifikasikan menurut fungsi yang ditampilkan, dalam term jangkauan frekuensi, yaitu passband dan stopband. Dalam pass band ideal, magnitude-nya adalah 1 (= 0 dB), sementara pada stop band, magnitude-nya adalah nol.

Berdasarkan hal ini filter dapat dibagi menjadi 4.

1. Filter lolos bawah (low pass filter), pass band berawal dari w = 2pf = 0 radian/detik sampai dengan w = w0 radian/detik, dimana w0 adalah frekuensi cut-off.

2. Filter lolos atas (high pass filter), berkebalikan dengan filter lolos bawah, stop band berawal dari w = 0 radian/detik sampai dengan w = w0 radian/detik, dimana w0 adalah frekuensi cut-off.

3. Filter lolos pita (band pass filter), frekuensi dari w1 radian/detik sampai w2 radian/detik adalah dilewatkan, sementara frekuensi lain ditolak.

4. Filter stop band, berkebalikan dengan filter lolos pita, frekuensi dari w1 radian/detik sampai w2 radian/detik adalah ditolak, sementara frekuensi lain diteruskan.

Karakter filter riil tidaklah sama dengan karakter filter ideal. Dalam filter riil, frekuensi cut-off mempunyai magnitude -3 dB, bukan 0 dB. Pada filter riil juga terdapat apa yang disebut pita transisi (transititon band), yang kemiringannya dinyatakan dalam dB/oktav atau dB/dekade.

Untuk menyaring sinyal dengan frekuensi tinggi (lebih dari 1 MHz), biasanya digunakan filter pasif LRC dimana komponennya terdiri dari induktor (L), resistor (R), dan kapasitor (C), seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Namun untuk menyaring sinyal listrik pada rentang frekuensi yang rendah (1Hz- 1MHz), akan dibutuhkan nilai komponen induktor yang besar sekali sehingga dalam produksi filter dengan frekuensi rendah secara komersial sulit untuk dilakukan. Pada kasus ini, filter aktif dapat menjadi solusi penting. Rangkaian filter aktif menggunakan komponen op-amp (operational amplifier) yang dikombinasikan dengan beberapa komponen pasif resistor dan kapasitor sehingga dapat memberikan kinerja filter pada frekuensi rendah sebaik filter LRC.

Filter Aktif yaitu filter yang menggunakan komponen aktif, biasanya transistor atau penguat operasi (op-amp). Kelebihan filter ini antara lain:

1. untuk frekuensi kurang dari 100 kHz, penggunaan induktor (L) dapat dihindari

2. relatif lebih murah untuk kualitas yang cukup baik, karena komponen pasif yang presisi harganya cukup mahal

Beberapa macam filter yang termasuk ke dalam filter aktif adalah :

1. Filter Lolos Bawah (Low Pass Filter)

Tapis pelewat rendah atau tapis lolos rendah (low-pass filter) digunakan untuk meneruskan sinyal berfrekuensi rendah dan meredam sinyal berfrekuensi tinggi. Sinyal dapat berupa sinyal listrik seperti perubahan tegangan maupun data-data digital seperti citra dan suara.

Untuk sinyal listrik, low-pass filter direalisasikan dengan meletakkan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Contoh penggunaan filter ini adalah pada aplikasi audio, yaitu pada peredaman frekuensi tinggi (yang biasa digunakan pada tweeter) sebelum masuk speaker bass atau subwoofer(frekuensi rendah). Kumparan yang diletakkan secara seri dengan sumber tegangan akan meredam frekuensi tinggi dan meneruskan frekuensi rendah, sedangkan sebaliknya kapasitor yang diletakkan seri akan meredam frekuensi rendah dan meneruskan frekuensi tinggi.

Suatu filter lolos bawah orde satu dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan -20 dB/dekade atau –6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih rendah dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R2C1)

2. Filter Lolos Atas (High Pass Filter)

High pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cutoff.Nilai-nilai pengurangan untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini .Terkadang filter ini disebut low cut filter, bass cut filteratau rumble filter yang juga sering digunakan dalam aplikasi audio.High pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter adalah kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.

Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component frekuensi rendah yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal komplek saat melewati frekuensi tertinggi.

High pass filter yang paling simple terdiri dari kapasitor yang terhubung secara pararel dengan resistor, dimana reistansi dikali dengan kapasitor (RXC) adalah time constant (τ).

Suatu filter lolos bawah orde satu dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan 20 dB/dekade atau 6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih tinggi dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R1C1)

3. Filter Lolos Pita (Band Pass Filter)

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

Band pass filter digunakan terutama di nirkabel pemancar dan penerima. Fungsi utama filter seperti di pemancar adalah untuk membatasi bandwidth sinyal output minimum yang diperlukan untuk menyampaikan data pada kecepatan yang diinginkan dan dalam bentuk yang diinginkan. Pada receiver Sebuah band pass filter memungkinkan sinyal dalam rentang frekuensi yang dipilih untuk didengarkan, sementara mencegah sinyal pada frekuensi yang tidak diinginkan.

Suatu filter lolos pita dapat disusun dengan menggunakan dua tahap, pertama adalah filter lolos atas dan kedua adalah filter lolos bawah seperti pada gambar berikut:

Penguatan tegangan untuk pita lolos adalah: Av = (-R2 / R1) (-R4 / R3) Besarnya frekuensi cut off atas didapat dari: fCH = 1 / (2.R1C1) Besarnya frekuensi cut off bawah didapat dari: fCL = 1 / (2.R4C2).

4. Filter Tolak Rendah (Band Stop Filter)

Dalam pemrosesan sinyal, filter band-stop atau band-penolakan filter adalah filter yang melewati frekuensi paling tidak berubah, tetapi attenuates mereka dalam rentang tertentu ke tingkat yang sangat rendah. Ini adalah kebalikan dari filter band-pass. Sebuah filter takik adalah filter band-stop dengan stopband sempit (tinggi faktor Q). Notch filter digunakan dalam reproduksi suara hidup (Public Address sistem, juga dikenal sebagai sistem PA) dan instrumen penguat (terutama amplifier atau preamplifiers untuk instrumen akustik seperti gitar akustik, mandolin, bass instrumen amplifier, dll) untuk mengurangi atau mencegah umpan balik , sedangkan yang berpengaruh nyata kecil di seluruh spektrum frekuensi. band filter membatasi 'nama lain termasuk', 'Filter T-takik', 'band-eliminasi filter', dan 'menolak band-filter'. Biasanya, lebar stopband kurang dari 1-2 dekade (yaitu, frekuensi tertinggi dilemahkan kurang dari 10 sampai 100 kali frekuensi terendah dilemahkan). Dalam pita suara, filter takik menggunakan frekuensi tinggi dan rendah yang mungkin hanya semitone terpisa

PEMROSESAN SINYAL

1.      Pengertian Sinyal

Sinyal adalah suatu gejala fisika dimana satu atau lebih dari karakteristiknya melambangkan informasi. Secara matematis, sinyal adalah memiliki nilai real atau nilai skalar yang merupakan fungsi dari variabel waktu t. Sinyal merupakan sebuah fungsi yang berisi informasi mengenai keadaan tingkah laku dari sebuah sistem secara fisik. Sinyal  berisi informasi mengenai keadaan tingkah laku dari sebuah sistem secara fisik. Meskipun sinyal dapat diwujudkan dalam beberapa cara, dalam berbagai kasus, informasi terdiri dari sebuah pola dari beberapa bentuk yang bervariasi. Sebagai contoh sinyal mungkin berbentuk sebuah pola dari banyak variasi waktu atau sebagian saja. Secara matematis, sinyal merupakan fungsi dari satu atau lebih variable yang berdiri sendiri (independent variable). Sebagai contoh, sinyal audio akan dinyatakan secara matematis oleh tekanan akustik sebagai fungsi waktu dan sebuah gambar dinyatakan sebagai fungsi ke-terang-an (brightness) dari dua variable ruang (spatial).

Secara umum, variable yang berdiri sendiri (independent) secara matematis diwujudkan dalam fungsi waktu, meskipun sebenarnya tidak menunjukkan waktu. Terdapat 2 tipe dasar sinyal, yaitu:

1. Sinyal waktu kontinyu / sinyal analog (continous-time signal)

2. Sinyal waktu diskrit (discrete-time signal)

2.      Sinyal Analog (Sinyal Waktu Kontinyu)

Sinyal analog disebut juga sinyal waktu kontinyu. Sinyal analog adalah suatu sinyal dimana salah satu besaran karakteristiknya mengikuti secara kontinyu perubahan dari besaran fisik lainnya yang melambangkan informasi, secara fisik sinyal analog berarti selalu mempunyai nilai di sepanjang waktu. Karakteristik yang dimiliki oleh sinyal analog antara lain : Amplitudo, frekuensi dan fasenya. Secara matematis, sinyal waktu kontinyu dapat ditulis seperti berikut.

f (t)∈(− ∞,∞)

3.      Sinyal Diskrit

Pada kasus sinyal diskrit x[t], t disebut sebagai variabel waktu diskrit (discrete time variable) jika t hanya menempati nilai-nilai diskrit t = tn untuk beberapa rentang nilai integer pada n. Sebagai contoh t dapat menempati suatu nilai integer 0,1,2,3,…; dalam hal ini t = tn= n untuk suatu nilai n = 0,1,2,3,…

Pada kasus sinyal digital, sinyal diskrit hasil proses sampling diolah lebih lanjut. Sinyal hasil sampling dibandingkan dengan beberapa nilai threshold tertentu sesuai dengan level-level digital yang dikehendaki. Apabila suatu nilai sampel yang didapatkan memiliki nilai lebih tinggi dari sebuah threshold maka nilai digitalnya ditetapkan mengikuti nilai integer diatasnya, tetapi apabila nilainya lebih rendah dari threshold ditetapkan nilainya pengikuti nilai integer dibawahnya. Proses ini dalam analog-to-digital conversion (ADC) juga dikenal sebagai kuantisasi.

4.      Sampling

Sampling adalah proses pengambilan sampel dari suatu sinyal waktu kontinyu. Sampling dilakukan secara periodik setaip T. T disini adalah periode dari sampling. Proses pengambilan sampling dapat dilakukan dalam waktu ts (time sampling) yang jauh lebih kecil dari T. 

Output dari sampling ini adalah untuk mendapatkan sinyal waktu diskrit yang mampu mewakili sifat sinyal aslinya, proses sampling harus memenuhi syarat Nyquist, yaitu frekuensi sampel setidaknya harus dua kali lebih besar dari frekuensi sinyal inputnya (fs > 2 fi). Berikut adalah proses sampling yang dilakukan menggunakan bantuan matlab.

n=0:15;

y=5*sin(pi*1*n/7.5);

subplot(2,1,1);

stem(n,y);

subplot(2,1,2);

plot(n,y);

  

 Pada contoh diatas, input yang digunakan adalah sinyal sinusoida dengan amplitudo 5V, frekuensi 1Hz, dengan pengambilan sampel sebanyak 16.

5.      Operasi Dasar Sinyal

Operasi dasar sinyal adalah penerapan operasi-operasi dasar matematika untuk memproses satu sinyal atau lebih. Umumnya, operasi-operasi ini dilakukan menggunakan alat-alat tambahan seperti mixer, modulator dan sebagainya, sehingga memungkinkan munculnya error seperti noise dan distorsi. Operasi dasar sinyal terdiri dari atenuasi, amplifikasi, penambahan, perkalian, dan pergeseran (delay).

a.      Atenuasi

Apabila sebuah sinyal dilewatkan suatu medium seringkali mengalami berbagai perlakuan dari medium (kanal) yang dilaluinya. Ada satu mekanisme dimana sinyal yang melewati suatu medium mengalami pelemahan energi yang selanjutnya dikenal sebagai atenuasi (pelemahan atau redaman) sinyal.

Suatu sinyal x(t), akan dilemahkan menjadi y(t). Maka sinyal x(t) akan dikalikan dengan att. Disini att bernilai kurang dari 1 (att<1), sehingga nilai magnitudnya akan mengecil. 

b.      Amplifikasi

Peristiwa penguatan sinyal seringkali kita jumpai pada perangkat audio seperti radio, tape, dsb. Fenomena ini dapat juga direpresentasikan secara sederhana sebagai sebuah operasi matematika sebagai berikut:

y(t) = amp x(t)

Kebalikan dari atenuasi, amp bernilai lebih dari 1 (amp>1), sehingga magnitud y(t) akan lebih besar x(t). 

c.       Penambahan

Proses penjumlahan sinyal seringkali terjadi pada peristiwa transmisi sinyal melalui suatu medium. Sinyal yang dikirimkan oleh pemancar setelah melewati medium tertentu misalnya udara akan mendapat pengaruh kanal, dapat menaikkan level tegangan atau menurunkan level tegangannya tergantung komponen yang dijumlahkan.

Sehingga pada bagian penerima akan mendapatkan sinyal sebagai hasil jumlahan sinyal asli dari pemancar dengan sinyal yang terdapat pada kanal tersebut. 

d.      Perkalian

Perkalian merupakan bentuk operasi yang sering dijumpai dalam kondisi real. Pada rangkaian mixer, rangkaian product modulator dan frequency multiplier, operasi perkalian merupakan bentuk standar yang seringkali dijumpai. 

e.       Delay

Disebut juga pergeseran sinyal. Operasi delay membuat suatu sinyal yang dibangkitkan tertunda waktu mulainya. Delay tidak menyebabkan perubahan frekuensi ataupun magnitud, karena hanya menggeser sinyalnya.

Sekilas Tentang Jammer

Jumlah pengguna handphone yang terus bertambah akan semakin mempermudah dalam hal komunikasi. Hal ini disebabkan pengguna handphone tidak lagi terbatas pada orang kaya dan masyarakat kota, tetapi juga sudah banyak digunakan masyarakat di desa dengan perekonomian menengah ke bawah. Jaringan seluler yang sudah tersebar ke hampir seluruh merupakan faktor pendukung mengapa pengguna handphone dapat meningkat pesat.

Peningkatan jumlah pengguna handphone tidak selalu berdampak baik. Banyaknya pengguna handphone akan menimbulkan kebisingan dari dering yang ditimbulkan. Suara dari dering handphone mungkin masih bisa dikecilkan, tapi tetap saja akan mengganggu konsentrasi orang yang ada disekitarnya. Beberapa pengguna handphone biasanya tidak mematuhi etika saat rapat dan bekerja. Beberapa orang pekerja suka menelpon atau berkirim pesan saat jam kerja. Hal ini tentu saja mengurangi efektifitas dan efisiensi kerja. Para anggota dewan juga sering terlihat sedang menggunakan handphone saat sidang sedang berlangsung. Bahkan saat ini handphone seperti sudah lazim digunakan siswa untuk berbuat curang saat ujian. Untuk mengatasi hal tersebut, sinyal handphone dilokasi-lokasi tertentu harus ditiadakan. Caranya adalah menggunakan alat yang disebut jammer.

JJammer adalah suatu alat yang digunakan untuk menghalangi sinyal yang akan masuk atau keluar dari handphone. Pada awalnya, jammer digunakan untuk keperluan militer saat perang dunia. Jammer digunakan untuk menghalangi sinyal yang dikirimkan oleh lawan agar tidak bisa sampai ke rekannya. Jammer yang digunakan juga masih terbatas, yaitu berupa noise generator yang dipancarkan pada frekuensi acak. Dasar teknologi yang digunakan adalah RF (Radio Frequency). Penggunaan rangkaian pada jammer saat ini meliputi tiga rangkaian, yaitu bagian input power, RF, dan IF.

Jammer terbagi menjadi lima tipe, yaitu tipe A, B, C, D, dan E. Dari lima tipe tersebut,  jammer dapat dikelompokkan berdasarkan teknik jamming yang digunakan. Teknik pertama, yaitu spoofing, digunakan pada jammer tipe B dan C. Teknik ini bekerja secara tidak langsung untuk melakukan blocking, seperti meminta bantuan operator atau mematikan handphone dengan mengirimkan perintah melalui Bluetooth. Teknik kedua disebut shielding attack. Teknik ini bekerja dengan menghamparkan gelombang elektromagnetik yang akan menjadikan area di sekitarnya disebut Faraday Cage. Teknik ini digunakan untuk jammer tipe E. Teknik terakhir yaitu denial of services digunakan untuk tipe A dan D. Teknik ini bekerja dengan memancarkan sinyal pada frekuensi tertentu untuk menginterferensi sinyal.

Beberapa produsen dari peralatan elektronik memang sudah memproduksi jammer yang digunakan untuk menghalangi sinyal GSM. Namun, harga yang diberikan umumnya masih terlalu tinggi. Untuk itu diperlukan suatu jammer sederhana yang dapat dirancang dengan dana yang tidak terlalu besar, tetapi dapat memberikan manfaat yang sama dengan jammer yang dijual dipasaran. Yang perlu diperhatikan pada perancangan jammer GSM adalah frekuensi yang digunakan, karena uplink dan downlink dari GSM berada pada frekuensi 895 MHz sampai 960 MHz. Jika berada diluar range frekuensi tersebut, dikhawatirkan jammer dapat melakukan interferensi terhadap sistem lain.