ANALISA PENGGUNAAN SINYAL RADAR BENTUK PULSA DAN GELOMBANG KONTINYU UNTUK TARGET BERGERAK DENGAN MODEL CLUTTER TERDISTRIBUSI RAYLEIGH

Transkripsi

1 ANALISA PENGGUNAAN SINYAL RADAR BENTUK PULSA DAN GELOMBANG KONTINYU UNTUK TARGET BERGERAK DENGAN MODEL CLUTTER TERDISTRIBUSI RAYLEIGH Fery Gustomo Pembimbing : Dr. Ir. Suwadi, M.T. Ir. Titiek Suryani, M.T.

2 LATAR BELAKANG Pentingnya Radar Jenis-jenis Radar Surveillance, Synthetic Aperture, Weather, Speed Gauge, Missile Control, Ground Penetration Radar di Indonesia Radar Pulsa } CW Radar Perbedaan prinsip kerja

3 Radar CW vs Pulsa T time Width time PRI

4 Perumusan Masalah Bagaimana kemampuan deteksi Radar dari kedua bentuk sinyal (Pulsed dan CW) sebagai akibat dari perubahan parameter-parameter, seperti kecepatan target dan SNR? Dari kedua bentuk sinyal tersebut, manakah yang lebih baik?

5 BATASAN MASALAH Analisa menggunakan metode simulasi, menggunakan software Matlab yang dikerjakan pada lembar kerja (Matlab Editor). Clutter terdistribusi secara Rayleigh. Karakteristik noise ideal dengan AWGN (Additive White Gaussian Noise). Deteksi target dengan filter ideal. Perbandingan deteksi keberadaan target menggunakan NBF (Narrow Band Filter).

6 Skenario Simulasi Target diasumsikan bergerak mendekati Radar dengan kecepatan bervariasi, antara: knots α radar

7 BLOK DIAGRAM

8 START METODOLOGI PEMODELAN SINYAL TRANSMISI RADAR PEMODELAN SINYAL ECHO TARGET PEMODELAN SINYAL ECHO CLUTTER PEMODELAN NOISE PEMODELAN SINYAL ECHO RADAR PEMODELAN DETEKSI STOP

9 Parameter Simulasi Frekuensi Radar, f = 30 khz Frekuensi Carrier, f c = 9 MHz Cepat rambat gelombang elektromagnetik, c=3x10 8 m/s Asumsi maksimum kecepatan target= 50 knots SNR= 0 db hingga 30 db Gain Antenna, G = 23 dbi Faktor Propagasi, F = 2 Losses, L = 8 db Daya Pancar, P t = 3 Watt Asumsi Jarak Target, R = 20 nmi RCS (Radar Cross Section), σ = 10 m 2 Asumsi sudut datang, θ = 5º Kecepatan angin, v w = 10 m/s Sea State, S sea = 3 Half Power Beamwidth, θ 3dB = 1.5º Jumlah data sampling, n = 1000 sampling

10 Tabel 1 World Meteorological Organisation Sea State [5] World Meteorological Sea State S sea Wave Height (ft) Description 0 0 Calm, Glassy 1 0 1/3 Calm, Rippled 2 1/3 2 Smooth, Wavelets Slight Moderate Rough Very Rough High Very High 9 > 45 Phenomenal

11 Sinyal Transmisi Radar RADAR CW RADAR PULSA

12 Sinyal Echo Target Amplitude Factor (K) Koef refleksi

13 Sinyal Echo Clutter Tinggi gelombang laut Wind factor Rough factor Wind angle factor Interference factor

14 Koef penyebaran clutter Clutter RCS Clutter area Grazing angle Ketinggian rms

15 Pembangkitan Rayleigh

16 Plotting Rayleigh

17 Doppler Frequency Pergerakan target yang menuju ke arah radar, menimbulkan perubahan frekuensi Dirumuskan : f d = (2 v cos α)/λ

18 Sinyal Echo Radar

19 Spektrum Sinyal CW

20 Spektrum Sinyal Pulsa

21 Proses Deteksi

22 ANALISA Analisa perubahan kecepatan target terhadap kemampuan deteksi radar pulsa dan CW. Analisa perubahan nilai SNR terhadap kemampuan deteksi radar pulsa dan CW. Analisa deteksi Doppler Shift pada radar CW dan radar pulsa

23 Power Hasil Simulasi Kec. Target pada Radar CW 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0 Z1 Z2 Z3 Z4 Z Target speed

24 Power Hasil Simulasi Kec. Target pada Radar Pulsa 0,16 Z1 0,14 Z2 0,12 Z3 0,1 Z4 0,08 Z5 0,06 0,04 0, Target speed

25 PD PD Simulasi PD untuk perubahan SNR CW RADAR RADAR PULSA 1 0,9 0, ,9 0, ,7 30 0,7 30 0,6 40 0,6 40 0,5 50 0,5 50 0, , SNR 70 SNR 70

26 Kecepatan target (knots) Hasil Simulasi Deteksi Frekuensi Teori 70 Radar CW Radar Pulsa Doppler shift (Hz)

27 KESIMPULAN Kecepatan target juga mempengaruhi kemampuan deteksi radar akibat adanya pergeseran spektrum. Kecenderungan deteksi pada clutter terdistribusi Rayleigh untuk Radar CW dan Radar Pulsa. Besarnya SNR berpengaruh pada hasil deteksi radar, baik bentuk pulsa maupun gelombang kontinyu. Pada clutter terdistribusi Rayleigh, radar CW mempunyai ketahanan yang lebih baik terhadap noise daripada radar pulsa.

28 Pada radar CW, hasil deteksinya sama dengan perhitungan secara teori untuk semua variasi kecepatan dari knots. Hal ini berarti bahwa radar CW dapat mendeteksi kecepatan secara akurat. Sedangkan untuk radar pulsa, mempunyai grafik yang bergeser dari perhitungan teorinya. Hanya pada kecepatan 60 knots, radar pulsa dapat mendeteksi kecepatan secara akurat. Oleh karena itu, radar CW mempunyai kemampuan yang lebih baik pada deteksi kecepatan.

29 DAFTAR PUSTAKA 1. Qin Hua, Cha Hao, Zhou Mo. Simulation and Modeling of Radar Echo Signal. Institute of Ocean Electromagnetic Environment Naval University of Engineering Wuhan, China Mahafza, Bassem R. Radar System Analysis and Design Using Matlab. Chapman& Hall/CRC. Washington DC Barton, David K. Radar Technology Encyclopedia. Artech House. Boston Eaves, Jerry L and Reedy, Edward K. Principles of Modern Radar. Van Nostrand Reinhold Company Inc. USA Keith D. Wards, Robert JA Tough, Simon Watts. Sea Clutter: Scattering, the K- Distribution, and Radar Performance. IET Radar, Sonar and Navigation Series 20. London M. Janes Marrier, Jr. Correlated K-Distributed Clutter Generation for Radar Detection and Track. IEEE Transactions On Aerospace And Electronic Systems Vol. 31, No. 2. Minneapolis, Minnesota Bernard Sklar. Digital Communications Fundamentals and Applications, Second Edition. Prentice Hall. California Wikipedia the free Encyclopedia, Rayleigh Distribution. URL: <en.wikipedia.org/wiki/rayleigh_distribution> 9. Merrill L, Skolnik. Introduction to Radar System, Second Edition. Mc Graw Hill Book Company. Singapore Dillard, G.M., Mean-level detection in the frequency domain, Radar, Sonar and Navigation, IEE Proceedings - (Volume:143, Issue: 5 ), San Diego, CA, USA

30 TERIMA KASIH