JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2, (2013) ISSN: 2301-9271 A-223 Abstrak—Terdapat beberapa bagian yang dikembangkan dalam sistem komunikasi picosatellite dan salah satunya adalah analisa efek Doppler untuk informasi berupa citra. Analisa efek Doppler ini menggunakan pemrograman Matlab dengan citra yang berukuran 160128 piksel, pada eksentrisitas (e) satelit yang diasumsikan 0 sehingga bentuk lintasannya circular, dengan ketinggian 700 km dari stasiun bumi, sudut inklinasi sebesar 53° dan sinyal informasi ditransmisikan pada transmisi downlink dengan frekuensi carrier 2.4 GHz. Efek Doppler terjadi karena adanya pergerakan relatif satelit terhadap stasiun bumi yang mengakibatkan adanya pergeseran frekuensi kerja satelit (Doppler shift). Doppler shift terbesar terjadi saat satelit berada pada posisi terjauh dari terminal bumi yakni sebesar 51.077 KHz. Selain efek Doppler, kerusakan sinyal informasi juga disebabkan oleh Additive White Gaussian Noise (AWGN). Untuk meminimalisasi kerusakan yang terjadi akibat AWGN maka nilai SNR dinaikkan, sedangkan untuk menghilangkan efek Doppler maka data output dikompensasi dengan invers dari efek Doppler tersebut. Berdasarkan hasil simulasi diperoleh bahwa BER untuk frekuensi Doppler maksimum maupun minimum adalah mendekati atau hampir sama yaitu 0.5001 dan 0.4998, dan dalam keadaan tanpa terkena Doppler shift yaitu ± 0.0197 untuk SNR 0 sampai 10 dB. Sedangkan dari segi kualitas citra, diperoleh bahwa untuk Doppler shift maksimum, kualitas citra lebih baik dibandingkan saat Doppler shift minimum. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Doppler shift memiliki pengaruh yang signifikan terhadap sistem komunikasi picosatellite untuk pengiriman informasi citra. Kata Kunci—AWGN, BPSK, Citra, Doppler shift, Modulasi Baseband. I. PENDAHULUAN aat ini di beberapa Universitas di dunia sedang gencar- gencarnya diadakan penelitian untuk mengembangkan sistem komunikasi satelit pico pada orbit yang sangat rendah (LEO, Low-earth orbit) untuk tujuan eksperimen dan pendidikan. Satelit berukuran sangat kecil ini dinamakan CubeSat karena berbentuk kubus dengan ukuran 10  10  10 cm 3 dengan berat (massa) 1 kg. ITS sebagai salah satu Universitas yang mengedepankan perkembangan dan penguasaan teknologi khususnya satelit mewujudkan partisipasinya dengan melakukan penelitian untuk mengembangkan sistem komunikasi satelit untuk pengiriman data maupun pengiriman citra yang diberi nama ITS Satellite (ITS-Sat). Saat ini ITS-Sat sedang mengembangkan sistem komunikasi satelit pico (picosatelite) yang berada di orbit LEO pada frekuensi S-Band yaitu 2,4 GHz untuk pengiriman teks dan citra dalam transmisi downlink. Terdapat beberapa bagian yang dikembangkan dalam sistem komunikasi picosatellite dan salah satunya adalah analisa efek Doppler untuk informasi berupa citra. Analisa efek Doppler ini menggunakan pemrograman Matlab dengan citra yang berukuran 160128 piksel. Dalam suatu penelitian yang dilakukan oleh Moon-Hee You dkk.[1], terkait penyesuaian metode kompensasi menggunakan prediksi algoritma untuk pergeseran frekuensi Doppler dalam sistem komunikasi mobile pada satelite LEO yang ditransmisikan dengan menggunakan frekuensi carrier 2.4 GHz ditunjukkan bahwa dengan ketinggian satelit 1000 km diperoleh pergeseran frekuensi Doppler terbesar ±50 kHz dengan durasi kemunculan satelit 13.3 menit. Sebuah bentuk penelitian lain dilakukan oleh Ewald van der Westhuizen dan Gert-Jan van Rooyen [2], menyatakan bahwa kompensasi terhadap efek Doppler adalah masalah yang signifikan dalam sistem komunikasi satelit LEO. Efek pergeseran frekuensi Doppler menyebabkan pergeseran frekuensi carrier 2.4 GHz yang digunakan. Dengan ketinggian satelit 500 km dikemukakan bahwa pergeseran frekuensi Doppler yang terjadi yaitu ±96 kHz. Dengan latarbelakang frekuensi carrier dan orbit satelit yang sama, maka di lakukanlah suatu penelitian untuk mengetahui berapa besar pergeseran frekuensi Doppler yang terjadi bila satelit berada pada ketinggian 700 km dan mengevaluasi pengaruh pergeseran frekuensi Doppler tersebut terhadap pengiriman citra hasil tangkapan satelit menuju terminal bumi dengan menggunakan modulasi BPSK. Evaluasi ini dilakukan dengan memperbandingkan hasil citra output yang ditransmisikan melalui kanal AWGN apabila terpengaruh Doppler shift maksimum, Doppler shift minimum dan tanpa terpengaruh Doppler shift dalam hal ini gangguan yang dialami dalam transmisi citra hanya AWGN. Dari hasil pengkondisian besar Doppler shift, maka dilakukan pula perhitungan terhadap nilai bit error rate (BER) untuk kondisi Doppler shift maksimum, minimum dan tanpa Doppler shift. Selain itu dilakukan pula kompensasi terhadap citra yang telah terkena Doppler dengan mengalikan dengan invers dari persamaan Doppler. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk memperoleh kembali kualitas citra sebelum terkena Doppler dan hanya terkena AWGN. II. KARAKTERISTIK DOPPLER Pergeseran Doppler diperoleh dari normalisasi pergeseran Doppler yang sama dengan ( v/c), dimana v adalah kecepatan ANALISIS EFEK DOPPLER PADA SISTEM KOMUNIKASI ITS-SAT Agriniwaty Paulus 1) , Eko Setijadi 2) , dan Gamantyo Hendrantoro 3) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Email: ekoset@ee.its.ac.id S