14066-9-233320008621

7/30/2019 14066-9-233320008621

1/8

Pertemuan 9MODULASI DIGITAL (QPSK)

A. PEMBUKA

1. Deskripsi

Dalam perkuliahan ini mahasiswa akan mempelajari jenis-jenis modulasi digital,

dimana modulasi digitaldiperlukan penyaluran atau pengiriman sinyal melalui radio link

(gelombang radio) dikenal dengan sistem komunikasi digital dengan mengubah pulsa-

pulsa biner menjadi gelombang elektromagnet dengan frekuensi tertentu, umumnya

gelombang adalah harmonis sinusoidal.

2. Tujuan Pembelajaran

Pada akhir pertemuan mahasiswa diharapkan mampu :

1. Menyebutkan teknik-teknik modulasi digital, khususnya QPSK

2. Menjelaskan dan menganalisa teknik-teknik modulasi Digital

3. Menjelaskan serta menggambarkan modulator dan demodulator dari modulasi

Digital.

3. Manfaat Pembelajaran

Dengan demikian maka di akhir perkuliahan mahasiswa diharapkan telah

mampu menganalisa teknik-teknik modulasi digital dan penerapannya dalam sistem

komunikasi.

.

USAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Rummi Sirait SISTEM TRANSMISI TELKOMUNIKASI 1

7/30/2019 14066-9-233320008621

2/8

B. ISI

B.1. Pendahuluan

Pada sinyal digital, penyaluran atau pengiriman sinyal melalui radio link dikenal dengan

sistem komunikasi digital. Dimana dalam pengiriman sinyal informasi (digital) melalui

radio link diperlukan suatu modulasi yang dikenal sebagai modulasi digital.

Modulasi digital diperlukan untuk mengubah pulsa-pulsa biner menjadi gelombang

elektromagnet dengan frekuensi tertentu, umumnya gelombang adalah harmonis

sinusoidal.

3 Teknik dasar dalam modulasi digital, yaitu : Frekuensi Shift Keying(FSK)

Phase Shift Keying(PSK)

Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

Phase Shift Keying(PSK)

PSK merupakan salah satu dari bentuk modulasi sudut (angle modulation). PSK sama

dengan modulasi fasa untuk sinyal analog, hanya pada PSK inputnya adalah digit

biner.

Beberapa jenis modulasi PSK adalah : BPSK, QPSK, 8PSK dan 16PSK.

B.2. Quaternary Phase Shift Keying(QPSK)

Pada sistem modulasi digital (modulasi fasa), terdapat suatu cara untuk

memperkecil lebar spektrum atau bandwidth yang dihasilkan dari modulator. Caranya

dengan mengambil data input serial secara bersusun, dijadikan 1 kelompok dan dibuat

menjadi data pararel, setelah itu dimodulasi. Susunan ini dikenal sebagai M-ary

encoding, karena jumlah digit yang disusun menghasilkan jumlah kondisi fasa yang

mirip seperti jumlah kombinasi kode biner.

Secara matematis hubungan antara jumlah bit yang disusun dan jumlah kondisi fasa

yang dihasilkan adalah :

M = 2n


7/30/2019 14066-9-233320008621

3/8

dimana : M = jumlah kondisi fasa yang dihasilkan

n = jumlah bit yang disusun

Sesuai dengan M-ary encoding n = 2 akan menghasilkan M = 4

B.2.1. Diagram blok QPSK :

Gambar 1. Diagram blok QPSK

B.2.2. Cara kerja Modulator QPSK :

Setiap 2 inputdata serial (2 bit) yang datang diubah menjadi data pararel. Satu bit

masuk ke BM1 dan satu lagi ke BM2, yang masing-masing sebagai kanal-I dan kanal-

Q. Jadi kanal-I maupun kanal-Q mempunyai kemungkinan memperoleh logic 1 dan

logic 0.

Berdasarkan kombinasi kanal-I dan kanal-Q terdapat 4 kemungkinan (truth table).

Sesuai dengan kondisi pada input kanal-I (logic 0 atau logic 1) dan gelombang

osilator carrier yg bersifat sin Ct, maka output BM1 = sin Ct.

Untuk BM2, dimana gelombang Carrier yang memasuki BM2 mempunyai sifat cos

Ct. Sebelum memasuki BM2 gelombang osilator carrier fasanya digeser 900 (oleh


7/30/2019 14066-9-233320008621

4/8

900phase shifter) dan mendapat input logic dari kanal-Q, sehingga output BM 2 =

cos Ct.

Output-output dari BM1 dan BM2 dijumlahkan oleh summing amplifier, kemudian

digunakan BPF untuk menyalurkan frekuensi-frekuensi spektrum yang diinginkan

dan meredam frekuensi-frekuensi yang tidak diperlukan.

Hasil summing amplifier:

sin Ct cos Ct

Dari kombinasi output BM1 & BM2, diperoleh 4 sudut fasa seperti pada gambar 2.

Gambar 2. Truth table dan sudut fasa modulator QPSK.

Contoh soal :

Tentukan output summing amplifieruntuk kondisi inputQ I = 0 1 (Q = 0 & I = 1).

Solusi :

a. Berdasarkan hasil gelombang pada :

OutputBM1 = (+1) (sin Ct) = + sin Ct

OutputBM2 = (-1) (cos Ct) = - cos Ct

Maka output summing amplifier:

+ sin Ct - cos Ct = 1.414 sin Ct - 450


7/30/2019 14066-9-233320008621

5/8

Hasil terakhir dianalisa dengan diagram fasor :

Contoh bentuk gelombang yang terjadi pada outputQPSK untuk beberapa kondisi

logic data input ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3. Output QPSK untuk beberapa kondisi logic data input.


7/30/2019 14066-9-233320008621

6/8

B.2.3. Analisis Bandwidth QPSK :

Analisa bandwidth atau spektrum untuk modulasi QPSK analog dengan anallisis

bandwidth modulasi BPSK. Hanya frekuensi dasarnya adalah fa = fb/4, yaitu

frekuensi terbesar yang terjadi atas kombinasi 2 digit yang masuk ke serial to

pararel convertersecara berurutan terdiri atas susunan digit-digit : 11 dan 00 atau

sebaliknya.

jadi :

BW modulasi QPSK = 2. fa = 2 (fb/4) = fb/2

B.2.4. Penerima (Demodulator) QPSK

Diagram blok Demodulator QPSK ditunjukkan pada gambar 4.

Analisis matematis untuk memperoleh kembali data input dari demodulator QPSK :

Misal. Input demodulator QPSK menerima sinyal : -sin C.t + cos C.t

( yang berasal dari logic Q I = 1 0).


7/30/2019 14066-9-233320008621

7/8

Dengan adanyapower splitter(rangkaian pembagi daya), kanal-I dan kanal-Q akan

memperoleh daya input dan dengan bentuk gelombang yang sama, yaitu :

-sin C.t + cos C.t.

Analisis untuk kanal-I :

Dengan gelombang hasil dari recovery oscillator carrier, yang mempunyai bentuk

gelombang sin C.t, maka output BM1 adalah :

dengan adanya LPF, maka bentuk frekuensi tinggi (2 fC dan fC) akan diredam, sehingga

output kanal-I akan menghasilkan tegangan DC = -1/2 V. Ini sama dengan logic 0.

Analisis u/ kanal-Q :

Dengan adanya 900phase shifter, maka gelombang carrier yang masuk pada BM2

adalah cos Ct.

Dengan inputdari kanal-Q, maka output BM2 adalah :).)(cos.cos.sin( tttQ CCC +=

0.2sin21.2cos2121

)..sin(21)..sin(.21).2cos1(21

).)(sin.(cos.cos2

++=

++=

=

tt

ttttt

ttt

CC

CCCCC

CCC

Dengan adanya LFP, maka output Q hanya menghasilkan tegangan :

+ VDC ini sama dengan logic 1.


.t).t)(sincos.tsin(I CCC +=

0.t21/2sin.t2cos1/21/2-

.t).tsin(1/2.t).t(1/2.sin.t)2cos-(11/2-

.t).t)(sincos.tsin

CC

CCCCC

CC

2

C

+++=

+++=

+= (

7/30/2019 14066-9-233320008621

8/8

Gambar 4. diagram blok demodulator QPSK


14066-9-233320008621

Documents

Transcript of 14066-9-233320008621