Kuliah 4 modulasi

©SITEL ELEKTRO 13

M O D U L A S I

05/02/2023 Dewiani 1

[email protected]

©SITEL ELEKTRO 13

Definisi

Modulasi adalah proses mengubah-ubah satu atau beberapa parameter suatu isyarat (pembawa) selaras dengan getaran pemodulasinya (sinyal informasi)

Modulasi adalah proses pergeseran / penumpangan informasi

05/02/2023 Dewiani 2

©SITEL ELEKTRO 13

Jenis-Jenis Modulasi

Tipe modulasi analog seperti: AM (amplitude modulation) FM (frequency modulation) PM (phase modulation)

Tipe modulasi diskrit: PAM (Pulse Amplitude Modulation) PCM (Pulse Code Modulation) DM (Delta Modulation)

05/02/2023 Dewiani 3

©SITEL ELEKTRO 13

Modulasi Amplituda (AM)

Modulasi Amplituda adalah peristiwa penumpangan sinyal informasi kepada carrier dengan cara :- Merubah-rubah amplituda carrier sebanding dengan amplituda informasi.- Frekuensi carrier adalah tetap

05/02/2023 Dewiani 4

©SITEL ELEKTRO 13

Modulasi Amplituda (AM)

Teg(Volt)Sinyal Informasi/Pemodulasi

Sinyal AM

Sinyal Carrier / Pembawa

+10-1

+3

0

-4

-3

0

t (det)

t (det)

t (det)

-3-2

+2+3+4

05/02/2023 Dewiani 5

©SITEL ELEKTRO 13

Bentuk matematis sinyal am

Sinyal Carrier : Sc(t) = Ac cos ct = Ac cos 2 fc t

Sinyal pemodulasi : Sm(t) = Am cos mt = Am cos 2 fm t

Sinyal AM: SAM(t) = [Ac + Sm(t)] cos ct

= [Ac + Am cos mt ] cos ct

dimana ΔAc = α Am dan

)cos(

2)cos(

2)( cosA)(S ccAM mcmc

mmtt

c

c

AAm

05/02/2023 Dewiani 6

©SITEL ELEKTRO 13

Bentuk matematis sinyal am (2)

Terlihat bahwa sinyal AM mempunyai 3 komponen yakni :Komponen carrier : Ac sin ctKomponen Upper Side Band (USB)

½ mAc cos (c+m)t Komponen Lower Side Band (LSB)

½ mAc cos(c-m)t

c

Am

AS

m/2

1

ffcfc-fm fc+

fm05/02/2023 Dewiani 7

©SITEL ELEKTRO 13

Bandwidth sinyal am

Agar informasi diterima tujuan secara utuh,maka ketiga komponen spektrum haruslah terkirim dgn lengkap, dan untuk itu kebutuhan bandwidth adalah:a. Pemodulasi frekuensi tunggal fm= 3 KHz maka : B = 2 fm = 2 x 3 KHz = 6 KHzb. Pemodulasi frekuensi tunggal fm= ( 0,1 – 10) KHz maka : B = 2 fm(makz) = 2 x 10KHz = 20 KHz

f (Khz)

fc -fm(maks) fc -fm(min) fc fc+fm(min) fc+fm(maks)

990 999,9 1000 1000,1 1010

05/02/2023 Dewiani 8

©SITEL ELEKTRO 13

DISTRIBUSI DAYA PADA SPEKTRUM SINYAL AM

Dari analisis sebelumnya dapat dinyatakan bahwa amplituda spektrum sinyal AM mempunyai perbandingan :

Amplituda tegangan : LSB : C : USB = ½ mAc : Ac : ½ mAc

= m : 2 : mAmplituda daya : LSB : C : USB = (½ mAc)2 : Ac

2 : ( ½ mAc) 2

= m2 : 22 : m2

= m2 : 4 : m2

05/02/2023 Dewiani 9

©SITEL ELEKTRO 13

DISTRIBUSI DAYA PADA SPEKTRUM SINYAL AM

Contoh: Bila suatu Pemancar AM punya daya output Pout = 54 Watt serta indeks modulasi m = 0,5 hitung besarnya daya pada masing-masing komponen spektrumnyaPenyelesaian : LSB : C : USB = (½ mAc)2 : Ac

2 : ( ½ mAc) 2 = m2 : 4 : m2 = 0,25 : 4 : 0,25

= 1 : 16 : 1Daya Carrier = 16/18 x 54 Watt = 48 Watt Daya LSB = 1/18 x 54 Watt = 3 Watt Daya USB = 1/18 x 54 Watt = 3 Watt

05/02/2023 Dewiani 10

©SITEL ELEKTRO 13

Spektrum frekuensi Ac

½ mAc ½ mAc

fc-fm fc fc+ fm

a . Amplitude Modulation (AM)

½ mAc ½ mAc

fc-fm fc fc+ fm

b. Double Side Band Suppressed

Carrier (DSB-SC)

½ mAc

fc-fm fc fc+ fm

c. Single Side Band (SSB) dgn LSB

½ mAc

fc-fm fc fc+ fm

d. Single Side Band (SSB) dgn USB

05/02/2023 Dewiani 11

©SITEL ELEKTRO 13

FREQUENCY MODULATION ( FM)

©SITEL ELEKTRO 13

definisi

Modulasi Frekuensi adalah peristiwa penumpangan sinyal informasi kepada carrier dengan cara :- mengubah-ubah frekuensi carrier sebanding dengan amplituda informasi.- Amplituda carrier adalah tetap

05/02/2023 Dewiani 13

©SITEL ELEKTRO 13

14

Pembentukan sinyal FM

Sinyal Informasi

Sinyal Carrier

Sinyal FM

05/02/2023 Dewiani 14

©SITEL ELEKTRO 13

Gelombang FMMis: sinyal e = A sin φ(t)

e = amplituda sesaat A = amplituda maksimum φ(t) = pergeseran fasa sesaat Selanjutnya φ(t)=ωit + θ

Dengan θ adalah sudut pd t = 0Gelombang yg dimodulasi frekuensi akan memiliki kec sudut

tiap waktu:

Dengan : ωi = kec sudut gel sesaat ωc = kec sudut gel pembawa = kec sudut rata2 ωm = kec sudut gel informasi Δf = dev frek maksimum terhadap frek rata2

tft mci mcos )2()(

05/02/2023 Dewiani 15

©SITEL ELEKTRO 13

Diperoleh:

Jika dianggap θ = 0

Didefinisikan

Maka dituliskan

tft m

mcos2 φ(t) c

tft m

m

cos2sinA e c

mf

fm

2

tmt mf cossinA e c

mf f

fm

05/02/2023 Dewiani 16

©SITEL ELEKTRO 13

Spektrum FrekuensiSpektrum frekuensi FM dinyatakan dalam

fungsi Bessel.

....

)sin()sin()(

)sin()sin()(

)sin()sin()(sin)(

ttmfJ

ttmfJ

ttmfJ

tmfJ

Ae

mcmc

mcmc

mcmc

co

333

222

1

05/02/2023 Dewiani 17

©SITEL ELEKTRO 13

SPEKTRUM SINYAL FM

fc fc+2fm fc+4fmfc-4fm fc-2fm

J0(mf)

J1(mf)J3(mf)

J5(mf)

J1(mf)J3(mf)

J5(mf)

05/02/2023 Dewiani 18

©SITEL ELEKTRO 13

BANDWIDTH SINYAL FM

mf Jo J1 J2 J3 J4 J5 JlhSB BW

0,2 0,96 0,10 - - - - 1 2 fm

0,5 0,90 0,18 0,07 - - - 2 4 fm

1,0 0,70 0,38 0,20 0,04 - - 3 6 fm

2,0 0,20 0,58 0,40 0,15 0,08 0,04 5 10 fm

4,0 -0,38 -0,18 0,30 0,43 0,30 0,18 5 10 fm

05/02/2023 Dewiani 19

©SITEL ELEKTRO 13

Kurva Bessel

05/02/2023 Dewiani 20

©SITEL ELEKTRO 13

Kurva Bessel

05/02/2023 Dewiani 21

©SITEL ELEKTRO 13

Spektrum FM

05/02/2023 Dewiani 22

©SITEL ELEKTRO 13

PHASE MODULATION (PM)

05/02/2023 Dewiani 23

©SITEL ELEKTRO 13

definisi

Modulasi Phasa adalah peristiwa penumpangan sinyal informasi kepada carrier dengan cara :- Mengubah-ubah phasa carrier sebanding dengan amplituda informasi.- Amplituda carrier adalah tetap

05/02/2023 Dewiani 24

©SITEL ELEKTRO 13

BENTUK MATEMATIS SINYAL PM

Sinyal Carrier : ec = Ac sin (ct+ ) Sinyal pemodulasi : em = Am sin (mt +), (diasumsikan = 0) Karena dirobah sebanding dengan amplituda pemodulasi, maka sinyal PM : et = Ac sin (ct+ ) = Ac sin (ct+ 0+ mp sin mt) et = Ac sin (ct+ mp sin mt) , bila dibuat 0 = 0dimana:Ac = Amplituda maksimum carrierc = 2 fc = frekuensi sudut carrierfc = frekuensi carrierAm = Amplituda maksimum pemodulasim = 2 fm = frekuensi sudut pemodulasi = c+ mp m cos mtmp = ( f)p / fm = indeks modulasi PM f = deviasi maksimum frekuensi sesaat FM thd carrierfm = frekuensi pemodulasi.

05/02/2023 Dewiani 25

©SITEL ELEKTRO 13

PULSE AMPLITUDE MODULATION (PAM)

Pulse Amplitude Modulation adalah peristiwa penumpangan sinyal informasi kepada carrier yang berupa pulsa dengan cara :- Mengubah-ubah amplituda carrier sebanding dengan amplituda informasi.- Periode carrier adalah tetap

05/02/2023 Dewiani 27

©SITEL ELEKTRO 13

PULSE WIDTH MODULATION (PWM)

Pulse Width Modulation adalah peristiwa penumpangan sinyal informasi kepada carrier yang berupa pulsa dengan cara :- Mengubah-ubah pulsa carrier sebanding dengan amplituda informasi.- Periode carrier adalah tetap

05/02/2023 Dewiani 29

©SITEL ELEKTRO 13

PULSE POSITION MODULATION (PPM)

Pulse Position Modulation adalah peristiwa penumpangan sinyal informasi kepada carrier yang berupa pulsa dengan cara :- Mengubah-ubah posisi carrier sebanding dengan amplituda informasi.- Lebar pulsa carrier adalah tetap

05/02/2023 Dewiani 31

Kuliah 4 modulasi

Education

Transcript of Kuliah 4 modulasi