Tugas Produktif

TUGAS PRODUKTIF KELOMPOK 6

DISUSUN OLEH :

ANGGRIAWAN IMAM PRIYADI TRI ARISTIANTO

Perbendaharaan yang dikenal dalam sistem radio digital berasal dari sistem radio yang kovensional seperti AM, FM atau PM dimana dalam sistem digital radio signal yang dimodulasi dan didemodulasi adalah pulsa-pulsa digital bukan bentuk gelombang analog. radio digital menggunakan karir analog hanya sebagai sistem yang konvensional. Ada tiga teknik modulasi digital yang terpenting yang umumnya digunakan dalam sistem radio digital, yaitu : frequency shift keying (FSK), phase shift keying (PSK) dan quadratute amplitude modulation (QAM).

1. FSK (Fequency Shift Keying) Frequency Shift Keying. FSK relatif mudah, dalam modulasi digital kemampuannya rendah . FSK mempunyai bentuk envelope yang konstan dari modulasi sudut seperti hal nya dengan frekuensi modulasi yang konvensional kecuali signal modulasi bukan perubahan yang kontinu dari bentuk gelombang tetapi adalah suatu arus pulsa biner yang bervariasi antara dua level tegangan discrete Pemancar FSK . Dengan FSK biner, pusat atau frekuensi karir digeser Oleh input data yang biner. Konsekuensinya output suatu modulator FSK adalah suatu step function dengan frequency domain. Bilamana signal input biner berubah dari logik 0 ke 1 atau sebaliknya, maka output FSK bergeser antara dua frekuensi : sebuah mark atau frekuensi logik 1 dan sebuah spasi atau frekuensi logik 0. Dengan FSK pada output akan terjadi perubahan frekuensi untuk setiap terjadi perubahan kondisi logik dari signal input biner. Sehingga kecepatan perubahan pada output sama seperti kecepatan perubahan pada input.. Dalam modulasi digital kecepatan perubahan pada input suatu modulator disebut bit rate dan satuannya bits per scond (bps). Kecepatan perubahan pada output suatu modulator disebut baud atau baud rate dan sama terhadap satu elemen output signal. Dalam FSK kecepatan perubahan pada output dan input adalah sama, oleh karena itu bit rate dan baud rate sama besarnya. Suatu pemancar FSK biner yang sederhana Ketentuan Bandwidth suatu FSK. Sebagaimana dalam suatu sistem komunikasi elektronik , bandwidth adalah suatu ketentuan yang penting ketika men rancang pemancar FSK. FSK sama seperti pada FM yang konvensional dan dapat diterangkan dengan pengertian yang sama. Suatu modulator FSK adalah suatu pemancar type FM dan kerap kali menggunakan suatu voltage control oscillator (VCO). Dapat dilihat bahwa perubahan input tercepat akan tampak apabila input biner tersebut terdiri dari deretan bulak balik dari 1 dan 0 yang biasa disebut gelombang persegi (square wave). Frekuensi dasar dari suatu square wave biner adalah sama dengan setengah bit rate. Sehingga bilamana pada input hanya frekuensi dasar saja, maka frekuensi modulasi tertinggi pada FSK modulator adalah sama dengan setengah dari input bit ratenya. Sisa frekuensi VCO dipilih jatuh pada setengah perjalanan antara frekuensi mark dan space. Logik 1 pada input meng-geser VCO dari sisa frekuensinya ke mark frekuensi,

dan logik 0 pada input menggeser VCO dari sisa frekuensinya ke space frekuensi. Maka input signal biner berubah dari logik 1 ke logik 0 dan sebaliknya frekuensi VCO bergeser atau berdeviasi mundur dan maju antara mark frekuensi dan space frekuensi. Binary input Analog Output tb tb tb tb tb tb tb tb tb tb tb tb tb tb 10101001100010 Fm Fs Fm Fs Fm Fs Fs Fm Fm Fs Fs Fs Fm Fs

Gambar 1-3. Modulator FSK. tb, Waktu untuk 1 bit = 1/bps; Fm, mark frekuensi;Fs space frekuensi; T1, periode dari gelombang terpendek;1/T1, fundamenta frekuensi biner square wave; Fb, input bit rate (bps). Karena FSK adalah suatu bentuk frekuensi modulasi (FM) maka rumus index modulasi yang digunakan dalam FM juga berlaku untuk FSK. Index modulasi diberikan sebagai: MI = DF/Fa Dimana: MI= index modulasi DF= frekuensi deviation (Hz) Fa= frekuensi modulasi (Hz) Index modulasi yang terburuk adalah dimana index modulasi tersebut menghasilkan output bandwidth yang lebar,disebut deviation ratio (perbandingan deviasi). Hal yang terburuk atau bandwidth yang terlebar muncul bilamana kedua frekuensi deviasi dan frekuensi modulasi terletak pada harga maximumnya. Dalam modulator FSK, DF adalah peak frekuensi deviasi dari karir dan sama dengan perbedaan antara sisa frekuensi dan salah satu dari frekuensi mark atau frekuensi space (atau setengah dari perbedaan frekuensi antara frekuensi mark dan frekuensi space). Peak frekuensi deviasi tergantung dari amplitudo signal modulasi. Dalam signal biner digital , semua logik 1 mempunyai tegangan yang sama dan semua logik 0 mempunyai tegangan yang sama pula; konsekuensinya frekuensi deviasinya konstan dan selalu pada harga maksimumnya.Fa sama dengan frekuensi dasar dari input biner dimana dalam keadaan yang terburuknya (perubahan 0 ke 1) sama dengan setengah dari bit rate. Sehingga untuk FSK, dengan FM yang konvensional, bandwidth akan sebanding dengan

index modulasi. Konsekuensinya index modulasi FSK pada umumnya dibuat dibawah 1.0, sehingga menimbulkan band yang relatif sempit pada spektrum output FSK. Minimum bandwidth diperlukan untuk merambatkan signal disebut minimum Nyquist bandwidth (Fn).Bilamana digunakan modulasi dan output double side spektrum dibangkitkan, maka minimum bandwidth disebut minimum double-sided Nyquist bandwidth atau minimum IF bandwidth. Contoh.1-1 Suatu modulator FSK dengan frekuensi space, rest dan mark nya adalah : 60, 70,dan 80 MHz, input bit rate nya 20 Mbps, tentukan output baud dan minimum bandwidth yang dibutuhkan. Penyelesaian: Substitusi persamaan 1-3 didapat: |Fm - Fs| | 80 MHz - 60 MHz | MI = --------- = ---------------------Fb 20 MHz 20 Mbps = ----------- =1.0 20 Mbps Dari daftar Bessel (Tabel 1-1) index modulasi 1.0 menghasilkan tiga set frekuensi sisi yang cocok. Masing-masing frekuensi sisi dipisahkan dari frekuensi center atau suatu frekuensi sisi yang bertetangga yang sama terhadap frekuensi modulasi, dalam contoh ini 10 MHz (Fb/2). Spektrum output untuk modulator ini lihat pada Gambar 1-4. Terlihat bahwa bandwidth minimum double side Nyquist adalah 60 MHz dan baud ratenya 20 megabaud sama dengan bit rate Karena FSK adalah suatu bentuk modulasi frekuensi dengan band sempit (narrowband), maka minimum bandwidth tergantung pada index modulasi.Untuk index modulasi antara0.5 dan 1, maka akan terjadi dua atau tiga set frekuensi sisi, minimum bandwidth dua sampai tiga kali bit rate inputnya. Tabel 1-1 Daftar Fungsi BESSEL MI J0 J1 J2 J3 J4 0 1.00 0.25 0.98 0.12 0.5 0.94 0.24 0.03 1.0 0.77 0.44 0.11 0.02 1.5 0.51 0.56 0.23 0.06 0.01 2.0 0.22 0.58 0.35 0.13 0.03 Vc:tegangan carrir tampa modulasi 0.77 Vc 0.44 Vc 0.44 Vc 0.11Vc 0.11Vc 0.02 Vc 0.02 Vc 40 50 60 70 80 90 100 Bandwidth Minimum 60 MHz.

Penerima FSK . Rangkain yang umumnya digunakan untuk demodulasi signal FSK adalah phase-lockloop (PLL)seperti terlihat pada Gambar 1-5. Cara kerja demodulator FSK PLL sama seperti pada demodulator FM PLL. Bila terjadi pergeseran frekuensi mark dan space pada input PLL,maka dc error voltage pada output phase comparator akan mengikuti Pergeseran frekuensi tersebut. Karena hanya ada dua frekueansi input (mark dan space) maka hanya ada dua error ouput voltage. Satu mewakili logik 1 dan satu lagi mewakili logik 0. Oleh karena itu outputnya adalah dua macam level (biner) yang mengambarkan input FSK. Pada umumnya frekuensi asli PLL dibuat sama dengan center frequency modulator FSK. Sebagai hasilnya setiap perubah an pada dc error voltage akan mengikuti perubahan dari input frekuensi analog dan simetri terhadap 0 Vdc. FSK mempunyai hasil kesalahan (error) yang lebih jelek dibandingkan dengan PSK atau QAM, sehingga sangat jarang digunakan untuk hal yang memerlukan penampilan yang baik dalam sistem radio digital. FSK digunakan sangat terbatas biasanya untuk peralatan yang murah , hanya memerlukan tmpilan yang rendah, pada modem data asynchronus yang digunakan untuk komunikasi data dari analog, suara pada band saluran telepon. Minimum Shift-Keying FSK. Minimum Shift-Keying FSK (MSK) adalah bentuk dari continuous-phase frequency shift keying (CPFSK). Hal yang penting adalah bahwa MSK adalah FSK biner kecuali frekuensi mark dan space di sinkronkan dengan bit rate input yang biner. Sinkronisasi pada dasarnya adalah waktu yang tepat pada kedua frekuensi tersebut (mark dan space); namun ini tidak berarti bahwa keduanya sama. Dengan MSK frekuensi mark dan space diseleksi dipisahkan dari frekuensi center oleh suatu kelipatan yang ganjil terhadap setengah bit rate (Fm dan Fs = n(Fb/2), dimana n= integer ganjil). Ini di pastikan terjadi suatu perubahan phase yang mulus dalam signal output yang analog ketika terjadi perubahan dari frekuensi mark ke space atau sebaliknya. Gambar 1-6 adalah bentuk gelombang noncontinuaous FSK. Dapat dilihat bahwa ketika input berubah dari logik 0 ke 1 dan sebalik nya, terjadi diskontinu pada output signal analog. Ketika ini terjadi, demodulator mendapat kesulitan mengikuti pergeseran frekuensi; konsekuensinya terjadi error. Phasa discontinous 1 ms 1 ms ligic 1 logic 0 Fb=1kbps smooth transition FSK Frek. mark,Fm Frek. Space,Fs 2 1/2 cycle 1 1/2 cycle dari 2500Hz dari 1500Hz Fm=5.Fb/2=5 1000/2 =2500Hz; Fs=3 Fb/2 = 3 1000/2 =1500 Hz.

Perhatikan, ketika frekuensi output berubah, transisinya kontinu dan mulus. Setiap transisi terjadi pada garis nol, sehingga tidak ada phase diskontinu. MSK memiliki menampilan bit error yang lebih baik daripada FSK konvensional dalam memberikan S/N. Kelemahan MSK adalah memerlukan rangkaian sinkronisasi sehingga dalam penggunaannya menjadi lebih mahal.

2. Phasa Shift Keying (PSK) Amplitudo Shift Keying adalah penguncian tegangan sinyal binary pada pergeseran phasa sinyal pembawa. Perubahan biner tersebut akan mempegaruhi perubahan phasa dari frekuensi IF. Pada gambar II.10 terlihat perubahan sinyal masukan dan sinyal keluaran pada modulasi Phasa Shift Keying

Gambar II.10 Phasa Shift Keying

Dalam komunikasi digunakan berbagai macam sistem modulasi RF seperti, yang biasa digunakan dikomunikasi radio yang umum seperti FM, FSK, PSK. Tetapi sesuai dengan sinyal base bandnya sistem modulasi yang sesuai digunakan adalah modulasi FM atau PSK. Untuk sinyal-sinyal analog biasanya digunakan modulasi FM, seperti pada sistem komunikasi radio teresterial. Untuk sistem SCPC (Single Channel Per Carrier), digunakan FM dengan lebar pita frekuensi, sekitar 75 KHz, tetapi ada juga sistem dengan 50 KHz bahkan 22.5 KHz. Untuk sinyal berkanal banyak dengan FDM, maka sistemnya bisa menjadi FDM-FDMA. Dalam pengiriman sinyal digital dari sumber ke tujuan, sebagian dari hubungannya merupakan saluran radio. Akan tetapi, karena dalam sistem digital yang dikirim salurannya hanyalah dua macam informasi yaitu angka 1 dan 0, modulasinya bisa lebih sederhana. Sistem modulasi yang paling umum digunakan adalah sistem PSK (Phase Shift Key). Dalam sistem ini untuk bit 1 dan 0 gelombang pembawa diberi beda fase yang cukup besar

seperi 0º dan 180º. Sebaliknya, di penerima detektor hanya mendeteksi perbedaan fase ini dan memberikan pulsa-pulsa bit 1 dan 0. Deretan bit 1 dan 0 dapat berasal dari suatu sitem FDMA, TDMA ataupun CDMA. Bergantung kepada beda phase yang diberikan untuk setiap informasi, ada beberapa jenis PSK, yaitu :

1. BPSK (Binary Phase Shift Keying) Disini bit 1 dan 0 diberi beda fase sebesar 180º atau π.

2. QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) Disini untuk setiap informasi dapat diberikan M-fase yang berbeda. Secara umum, diambil harga-harga dari hubungan : N = 2LogM Dimana : M = Jumlah kemungkinan sudut fase/posisi yang berbeda N = Jumlah bit untuk setiap fasenya.

3. Misalnya QPSK, dimana dapat diperoleh 4 posisi yang berbeda dengan beda fase masing-masing sebesar π/2 dan setiap posisi mempunyai 2 bit sehingga keempat posisi dapat mewakili informasi (symbol) 00,01,10 dan 11. Dengan 8-PSK ada 8 posisi dengan beda fase masing-masing sebesar π/4 dengan 3 bit setiap symbolnya mewakili 100, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.

3. Sistem Modulasi QAM (Quadrature-Amplitude Modulation) Sistem modulasi QAM sebenarnya mirip sistem PSK, tetapi pada QAM selain perbedaan fasa, antar simbol juga dibedakan oleh amplitudonya. Sehingga perbedaan antar simbol pada sistem QAM lebih besar daripada PSK yang sama (8 PSK dengan 8 QAM, dst) [5]. Perbedaan fase dan amplitudo untuk beberapa level QAM dan PSK diperlihatkan pada gambar 2.10

8 P S K

8 Q A M

Gambar 2.10 Beda amplitudo PSK dan QAM

PAM (Plugable Autentication Modules) PAM merupakan pustaka bersama ( shared library) yang memungkinkan administrator untuk menentukan bagaimana suatu autentikasi dilakukan tanpa melakukan kompilasi biner terhadap aplikasi yang membutuhkan autentikasi. PAM menyediakan antarmuka (interface) antara aplikasi yang membutuhkan autentikasi dengan metode autentikasi yang benar. Ketika login ke sebuah sistem biasanya diperlukan nama login dan password yang sesuai, jika login dan password sesuai maka login diterima, tetapi jika tidak login akan ditolak. Semua itu dilakukan dengan mencocokan masukan login dan password dengan informasi yang tersimpan di file /etc/passwd atau /etc/shadow. Metode autentikasi tersebut tidak menjadi masalah ketika hal itu berjalan biasa dan standar, tetapi akan menjadi masalah ketika akan diterapkan metode autentikasi baru. Sebagai contoh seorang administrator ingin menerapkan metode autentikasi baru berdasarkan nama host dan group, maka untuk melakukan itu administrator harus merubah atau bahkan mengkompile sistem dan aplikasi lain yang menggunakannya satu persatu. Tentu saja hal itu tidak efektif dan efisien belum lagi kondisi berbahaya yang ditimbulkan pada saat konfigurasi. Untuk mengatasi hal itu maka dikembangkan PAM (Plugable Autentication Module) yang menjadi antarmuka antara metode autentikasi dengan aplikasi yang membutuhkannya. Sehingga semua aplikasi yang membutuhkan autentikasi dikendalikan oleh PAM, dan konfigurasi cukup dilakukan pada PAM. Saat ini PAM telah diterapkan dan didukung oleh beberapa distribusi Linux seperti RedHat , Mandrake, Debian, Caldera, Turbolinux dan SuSE Melakukan Konfigurasi PAM Proses autentikasi pada pam menggunakan modul-modul yang terdapat pada direktori /usr/lib/security, dimana modul PAM merupakan satu file eksekusi binari yang dapat dipanggil oleh interface librari PAM. Sedangkan file konfigurasinya adalah file /etc/pam.conf, tetapi untuk pam versi 0.56 keatas file konfigurasinya diletakkan pada direktori /etc/pam.d/. Satu file pada direktori tersebut mewakili satu service yang akan diberlakukan metode autentikasi dengan PAM. Hal itu tentu saja hal itu lebih baik karena memberi beberapa keuntungan yaitu : •Meminimalkan kesalahan konfigurasi untuk sebuah applikasi. •Memudahkan untuk maintenan suatu aplikasi sehingga salah konfigurasi tidak menggangu aplikasi lain lain. •Memungkinan adanya link simbolik antar file konfigurasi yang berbeda menjadi satu file. •Memudahkan dan menghemat waktu konfigurasi. •Memungkinkan untuk membatasi akses individu menggunakan proteksi file sistem •Manajemen paket lebih sederhana karena setiap aplikasi baru dapat dilekatkan di /etc/pam.d/ Konfigurasi umum pam.conf nama_service type_module flag_control path_module argumen

adalah

:

Jika menggunakan versi 0.56 keatas karena nama service sudah di tentukan dari nama file, maka konfigurasi pada direktori /etc/pam.d tidak perlu lagi menyebutkan nama_service sehingga menjadi

type_module flag_control path_module argumen Keterangan : Nama service , merupakan nama aplikasi atau service yang akan diberlakukan mekanisme autentikasi oleh pam. Type modul , menentukan tipe modul yang digunakan. Empat type modul yang bisa digunakan adalah : auth, digunakan untuk melakukan verifikasi kemilikan sebuah account. accounts, Melakukan verifikasi peivelege akses dan status sebuah account. Session, sesuatu yang dibutuhkan dan harus dijalankan sebelum atau sesudah user melakukan autentikasi. Pasword, Menjaga mekanisme yang digunakan oleh user untuk autentikasi, dan melakukan update jika terjadi perubahan password. Flag control, digunakan untuk mengindikasi bagaimana librari pam bereaksi untuk sukses atau gagalnya penggunaan module. Type dari flag control ini sangat benyak sekali tetapi yang paling umum digunakan yaitu : •required, kesalahan pada modul ini akan menyebabkan autentikasi ditolak, meskipun pemanggilan modul yang dibutuhkan oleh servis tersebut oleh pam akan tetapi dilakukan. •requisite, seperti required tetapi modul yang gagal akan dikontrol langsung oleh aplikasi, sehingga kegagalannya akan meyebabkan autentikasi langsung ditolak. •sufficient, suksesnya autentikasi oleh modul ini sudah dianggap cukup untuk oleh librari PAM, meskipun modul yang dibutuhkan sebelumnya gagal. •optional, tanda flag kontrol modul tidak menjadi hal utama untuk sukses atau gagal untuk melayani aplikasi user. Path module, nama path merupakan lokasi modul yang digunakan oleh pam. Secara default modul ini terletak pada direktori /usr/lib/security Argumen , merupakan keterangan permintaan modul. Daftar file-file konfigurasi yang terdapat pada file /etc/pam.d/ : chfn halt other rsh xdm chmod kbdrate passwd samba xlock chsh limits.conf poweroff sshdxscreensaver firewall-configlinuxconf reboot suxserver ftp linuxconf rexec sudo gdm linuxconf-pair-auth rhn_register sistem-auth gnorpm-auth login rlogin vlock Berikut adalah contoh konfigurasi pam untuk aplikasi yang membutuhkan autentikasi tapi tidak ditentukan khusus pada direktori pam.d (other). # default; # auth required account required password required session required /usr/lib/security/pam_deny.so

deny

access

/usr/lib/security/pam_deny.so /usr/lib/security/pam_deny.so /usr/lib/security/pam_deny.so

Dengan konfigurasi diatas jika terjadi kegagalan dalam autentikasi user tidak akan mendapat peringatan, dan kegagalan tidak tersimpan di log sehingga admistrator tidak

mengetahuinya. Penambahan modul pam_warn.so pada baris diatas akan memberikan peringatan jika autentikasi gagal baik ke user atau administrator. # # default; wake up! This application is not configured # auth required /usr/lib/security/pam_warn.so password required /usr/lib/security/pam_warn.so Contoh konfigurasi lain pada pam adalah untuk membatasi jumlah login sebuah account (user), misalnya ketika hanya diijinkan jumlan login user hanya satu, maka ketika ada orang lain yang login dengan nama yang sama login tersebut akan ditolak meskipun passwordnya benar, kecuali login pertama sudah keluar. Tambahkan baris berikut pada file /etc/pam.d/limits.conf @users hard maxlogins 1 sehingga menjadi @users @users @users @users hard maxlogins 1

hard hard hard

core nproc rss

0 50 5000