MAKALAH MODULASI

24
Makalah Modulasi MAKALAH MODULASI NAMA : FEBRI RUKAYAT NIM : 13111033

Transcript of MAKALAH MODULASI

Page 1: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

MAKALAH MODULASI

NAMA : FEBRI RUKAYAT

NIM : 13111033

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIKOM 2013

Page 2: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

Kata Pengantar

Dengan menyebut nama Allah yang maha pengasih lagi maha penyayang ,

tiada tuhan selain Allah yang menciptakan bumi serta isinya, yang menjadikan

manusia dapat berfikir dan dengan fikiran itu manusia dapat menjadi lebih maju

sehingga dapat membantu sesamanya. Shalawat dan salam semoga tetap tercurah

limpahkan kepada Rasulullah SAW, karena dengan menjadikannnya panutan lah

kita mendapatkan rahmat dan petunjuk dalam mengejar syurga-Nya.

Penulis membuat makalah tentang modulasi sinyal guna memenuhi salah

satu tugas penggganti quis yang diberikan dalam matakuliah Sistem

Telekomunikasi. Dalam makalah ini terdapat beberapa penjelasan tentang

macam-macam modulasi sinyal, terutama modulasi sinyal analog dan sinyal

digital.

Semoga makalah yang penulis ajukan ini, dapat memberikan ilmu yang

lebih, sehingga penulis mendapatkan pengetahuan yang lebih banyak dari apa

yang disampaikan dosen dalam acara perkuliahan.

Page 3: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Tidak dapat dipungkiri bahwa kemajuan teknologi dewasa ini

semakin pesat yang cenderung mengarah kepada teknologi tepat guna,

efektif, dan fleksibel di antaranya adalah system teknologi komunikasi

elektronik.

Secara umum Sistem Telekomunikasi terdiridari pemancar,

penerima dan pengolahan informasi, dimana system informasi

disalurkan melalui system komunikasi dalam bentuk symbol yang dapat

berupa sinyal analog seperti suara manusia, video, dan music atau

sinyal digital (diskrit).

Modulasi adalah suatu proses dimana property atau parameter

dari suatu gelombang di variasikan secaraa proporsional terhadap

geombang yang lain.parameter yang di ubah tergantung besarnya

modulasi yang diberikan. Proses modulasi memerlukan dua buah sinyal

yaitu sinyal pemodulasian berupa sinyal yang dikirim, dan sinyal carier

dimana sinyal carrier tersebut di tumpangkan.

Modulasi memiliki dua jenis, yaitu Mpdulasi sinyal analog dan

Modulasi sinyal digital. Contoh modulasi sinyal analog adalah

Frequency Modulation (FM) dan Amplitude Modulation (AM).

Sementara modulasi sinyal digital antara lain Amplitude Shift Keying

(ASK), Phase Shift Keying (PSK), dan Frequency Shift Keying (FSK).

Page 4: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

B. RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalahnya

adalah :

1. Apa system modulasi itu

2. Tujuan dilakukan proses modulasi

3.

C. TUJUAN

Tujuan dari penulisan makalah ini yakni untuk mengetahui dan

memahami macam-macam system modulasi, serta apa saja keuntungan

dan kekurangan dari system tersebut.

BAB II

PEMBAHASAN

3.1 Sejarah Dan Latar Belakang

Bentuk komunikasi antar makhluk hidup yang paling awal

adalah suara, yang di bangkitkan oleh pita suara dan di terima oleh

telinga. Apabila jarak antar makhluk yang berkomunikasi itiu sangat

jauh, maka diperlukan sesuatu yang dapat dilihat. Sebagai contoh, pada

abad ke dua sebelum masehi, orang yunani menggunakan obor untuk

berkomunikasi. Kombinasi yang berbeda dari obor tersebut

menghasilkan kombinasi huruf-huruf Yunani. Bentuk komunikasi

menggunakan obor ini merupakan bentuk awal dari system komunikasi

data.

Page 5: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

Pada abad ke-18, mulai diperkenalkan bendera semaphore untuk

menyampaikan komunikasi. Bendera semaphore ini prinsipnya sama

dengan nyala obor pada jaman Yunani, yang mengandalkan

kemampuan penglihatan. Setiap kombinasi dari bendera semaphore

yang dikibarkan menghaislkan kombinasi huruf-huruf latin. Pemakaian

bendera semaphore ini terhalang kendala jarak, dimana semakin jauh

jarak antar orang yang berkomunikasi, semakin tidak efisien.

3.2 Modulasi

Modulasi adalah suatu proses dimana properti atau parameter

dari suatu gelombang divariasikan secara proporsional terhadap

gelombang yang lain. Parameter yang di ubah tergantung pada

besarnya modulasi yang diberikan.Proses modulasi membutuhkan dua

buah sinyal yaitu sinyal pemodulasi yangderupa dinyal informasi yang

dikirim, dan sinyal carrier dimana sinyal informasi tersebut

ditumpangkan.Modulasi memiliki dua macam jenis, yaitu modulasi

sinyal analog dan modulasi sinyal digital. Contoh modulasi sinyal

analog adalah Frequency Modulation (FM) dan Amplitude

Modulation (AM).Sementara modulasi sinyal digital antara lain

Amplitude Shift Keying (ASK),Phase Shift Keying (PSK),dan

Frequency Shift Keying (FSK).

Perumusan modulasi dapat di lihat sebagai berikut :

Jika sinyal pemodulasi dinyatakan sebagai em = Vm sin ωm t

dan sinyal pembawanya dinyatakan sebagai ec = Vc sin ωc t ,

Page 6: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

maka sinyal hasil modulasi disebut sinyal termodulasi atau

eAM. Berikut ini adalah analisis sinyal termodulasi AM.

eAM = Vc (1 + m sin ωm t ) sin ωc t

= Vc . sin ωc t + m . Vc . sin ωc t . sin ωm t

= Vc . sin ωc t + ½ m.Vc.cos(ωc - ωm) t

- ½ m.Vc.cos(ωc + ωm) t

Dengan :

eAM = sinyal termodulasi AM

em = sinyal pemodulasi

ec = sinyal pembawa

Vc = amplitudo maksimum sinyal pembawa

Vm = amplitudo maksimum sinyal pemodulasi

m = indeks modulasi AM

ωc = frekuensi sudut sinyal pembawa (radian/detik)

ωm = frekuensi sudut sinyal pemodulasi(radian/detik)

Hubungan antara frekuensi sinyal dalam hertz dengan frekuensi

sudut dinyatakan sebagai:

ω = 2 π f

Komponen pertama sinyal termodulasi AM (Vcsin ωc t) disebut

komponen pembawa, komponen kedua ( yaitu ½ m.Vc.cos(ωc - ωm) t)

Page 7: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

disebut komponen bidang sisi bawah atau LSB : Lower Side Band), dan

komponen ketiga ( yaitu ½ m.Vc.cos(ωc + ωm) t ) disebut komponen

bidang sisi atas atau USB : Upper Side Band). Komponen pembawa

mempunyai frekuensi sudut sebesar ωc , komponen LSB mempunyai

frekuensi sudut sebesar ωc - ωm , dan komponen USB mempunyai

frekuensi sudut sebesar ωc + ωm .

Tujuan dilakukannya proses modulasi antara lain :

1. Untuk memudahkan proses radiasi

Pada kanal komunikasi berupa udara, diperlukan antena

untuk proses pemancaran/ radiasi dan penerimaan sinyal.

Dimensi antena adalah berbanding terbalik dengan

frekwensi sinyal yangdipancarkan/diterimanya.

2. Untuk memungkinkan multiplexing

Jika sebuah media transmisi dapat digunakan oleh

beberapa kanal,maka modulasi dapat digunakan untuk

menempatkan masing-masing kanal pada wilayah spektrum

frekuensi yang berbeda. Contohnya : teknik fdm pada sistem

telepon.

3. Untuk mengatasi keterbatasan peralatan.

Pembuatan peralatan pengolahan sinyal (signal

processing devices) sepertifilter dan amplifier memiliki

tingkat kesulitan yang berbeda untuk spectrum frekuensi

tertentu. Untuk itu modulasi dapat digunakan untuk

menempatkan sinyal informasi ke wilayah spektrum

Page 8: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

tertentu, dimana pembuatan peralatan pengolahan sinyalnya

menjadi paling mudah.

4. Untuk memungkinkan pembagian frekuensi

. Modulasi memungkinkan beberapa stasiun radio dan

televisi untuk melakukan siaran secara bersamaan

menggunakan frekuensi sinyal pembawa yang

berbeda.Sehingga tidak akan terjadi interferensi antar

stasiun. Di sisi penerima, dengan adanya modulasi, maka

dapat dilakukan pemilihan terhadap stasiun siaran yang

memang ingin di dengarkan/ditonton.contohnya: siaran

radio dan televisi.

5. Untuk mengurangi pengaruh noise dan interferensi

Pengaruh noise dan interferensi tidak dapat seluruhnya

dihilangkan darisistem komunikasi. Namun dimungkinkan

untuk menekan pengaruh gangguan tersebut

denganmenggunakan teknik modulasi tertentu. Sehingga

penggunaan teknik modulasi secara umum akan

menyebabkanbandwidth transmisi yang lebih besar dari

bandwidth sinyal informasinya.

3.3 Modulasi Analog

Modulasi analog adalah proses pengiriman data yang masih

berupa sinyal analog atau berbentuk sinusoidal.

Termasuk modulasi analog:

Page 9: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

a. Amplitude Modulation (AM)

Modulasi yang paling sederhana dimana

gelombang pembawa (carrier wave) diubah

amplitudonya sesuai dengan sinyal informasi yang

akan dikirimkan.

b. Frequency Modulation (FM)

Nilai frekuensi dari gelombang pembawa

(carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya

amplitudo dari sinyal informasi. FM lebih tahan

terhadap noise dibandingkan dengan AM.

c. Phase Modulation (PM)

Proses modulasi yang mengubah fasa sinyal pembawa

sesuai dengan sinyal pemodulasi atau sinyal

pemodulasinya. Pada modulasi PM, amplitudo dan

frekuensinya yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi

phase sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.

3.4 Modulasi Digital

Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal

digital (bit stream) ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital

sebetulnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat

gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk

hasilnya (modulated carrier) memeiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau

1) yang dikandungnya. Berarti dengan mengamati modulated

carriernya, kita bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock

(timing, sinkronisasi).Melalui proses modulasi digital sinyal-

sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima dengan

Page 10: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik

(logam atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio).

Pada dasarnya system modulasi digital ada 3 macam, yaitu

amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FSK), dan

phase shift keying (PSK).Ketiga Tetapi dalam perkembangan

selanjutnya muncul berbagai teknik kombinasi misalnya dengan

mengkombinasikan antara modulasi amplitudo dan fase, maka

munculah teknik amplitude phase keying (APK) yang selanjutnya

lebih dikenal sebagai quadrature ampitude modulation (QAM).

3.4.1 Amplitude Shift Keying

Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal

berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda

modulasi dengan mengubah-ubah amplitudo.

Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi

gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya

sinyal informasi digital.Keuntungan yang diperoleh dari metode

ini adalah bit per baud (kecepatan digital) lebih besar.

Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level acuan

yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui

saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman

dan distorsi lainnya.

Oleh sebab itu meoda ASK hanya menguntungkan bila

dipakai untuk hubungan jarak dekat saja.Dalam hal ini faktor

derau harus diperhitungkan dengan teliti, seperti juga pada

sistem modulasi AM. Derau menindih puncak bentuk-bentuk

Page 11: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

gelombang yang berlevel banyak dan membuat mereka sukar

mendeteksi dengan tepat menjadi level ambangnya.

Pada sisi lain,pembangkitan gelombang AM dapat

dilakukan dengan dua pendekatan berbeda. Pertama adalah

dengan membangkitkan sinyal AM secara langsung tanpa harus

dengan membentuk sinyal base band.Sehingga dalam kasus

biner,generator harus mampu memformulasi satu dari dua sinyal

gelombang AM yang mungkin.Teknik ini lebih dikenal dengan

amplitude shift keying (ASK),yang secara langsung

menyiratkan arti sebuah terminologi yang menggambarkan

suatu teknik modulasi digital.Yang kedua dengan menggunakan

sinyal baseband  untuk memodulasi amplitudo suatu sinyal

carrier yang dalam hal inimerupakan sinyal sinusoida (baik cos

maupun sinus),seringkali ini dikenali sebagai AM analog

dengan informasi dalam bentuk digital. Anda jangan sampai

salah persepsi, kedua teknik ini merupakan pembangkitan

gelombang AM untuk mentransmisi informasi digital. Untuk

selanjutnya keduanya kita ketahui sebagai dua bentuk

pembentukan ASK atau lebih kita pahami sebagai AM

digital.Perhatikan sebuah situasi dimana sinyal baseband yang

ditransmisi memiliki dua kemungkinan nilai informasi yaitu

antara nol (0) dan satu (1).Karena kemungkinan nilai

informasinya tersusun dari dua keadaan tersebut maka

selanjutnya sistem ini kita kenal dengan binary ASK atau

kadang lebih disukai dengan menyebutnya sebagai BASK yang

merupakan singkatan dari binary amplitude shift keying .

Page 12: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

3.4.2 Frequency Shift Keying

Frequency-shift Keying (FSK), digunakan suatu jumlah

terbatas berdasarkan frekuensi. Merupakan bentuk modulasi

frekuensi dimana sinyal modulasinya mengubah frekuensi

output di antara nilai sebelum ditentukan. Biasanya, frekuensi

instan diubah di antara dua nilai diskret yang dibatasi frekuensi

tanda dan frekuensi ruang. Bentuk fase FSK yang kontinus

yang ada merupakan tidak ada kelanjutan fase pada sinyal

dimodulasi. Frequency shift keying (FSK) merupakan sistem

modulasi digital yang relatif sederhana, dengan kinerja yang

kurang begitu bagus dibandingkan system PSK atau QAM.

FSK biner adalah sebuah bentuk modulasi sudut dengan

envelope konstan yang mirip dengan FM konvensional, kecuali

bahwa dalam modulasi FSK, sinyal pemodulasi berupa aliran

pulsa biner yang bervariasi diantara dua level tegangan diskrit

sehingga berbeda dengan bentuk perubahan yang kontinyu pada

gelombang analog.

Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil

modulasi FM. Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi

FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam variasi /deviasi

ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu

More atau Less (High atau Low, hMark atau Space). Tentunya

untuk deteksi (pengambilan kembali dari kandungan Carrier

atau proses demodulasinya) akan lebih mudah, kemungkinan

kesalahan (error rate) sangat minim/kecil.

Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk

komunikasi data dengan Bit Rate (kecepatan transmisi) yang

Page 13: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data dengan

bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).

3.4.3 Phase-shift Keying (PSK)

Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal melalui

pergeseran fasa. Metoda ini merupakan suatu bentukug

modulasi fasa yang memungkinkan fungsi pemodulasi fasa

gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah

ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fasa dari

frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai

denganperubahan status sinyal informasi digital.Sudut fasa

harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima.

Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat

penerima.

Guna memudahkan untuk memperoleh stabilitas pada

penerima, kadang-kadang dipakai suatu teknik yang koheren

dengan PSK yang berbeda-beda. Hubungan antara dua sudut

fasa yang dikirim digunakan untuk memelihara stabilitas.

Dalam keadaan seperti ini , fasa yang ada dapat dideteksi bila

fasa sebelumnya telah diketahui. Hasil dari perbandingan ini

dipakai sebagai patokan (referensi).Untuk transmisi Data atau

sinyal Digital dengan kecepatan tinggi, lebih efisien dipilih

sistem modulasi PSK.

PSK digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan

fase.merupakan skema modulasi digital modulation yang

memberikan data dengan mengubah, atau memodulasi, fase

Page 14: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

sinyal referensi (gelombang karier). Fase diubah mewakili

sinyal data. Ada dua cara dasar menggunakan fase sinyal:

1. Dengan melihat fase itu sendiri sebagai pengubah informasi,

dimanan demodulator harus memiliki sinyal referensi untuk

membandingkan perlawanan fase dari sinyal yang diterima;

2. Dengan melihat perubahan fase sebagai informasi pengubah

skema diferensial, beberapa tidak membutuhkan karier

referensi.

3.5 Keuntungan dan Kerugian Komunikasi Digital

1. Keuntungan Komunikasi Digital :

Error hampir selalu dapat dikoreksi.

Mudah menampilkan manipulasi sinyal (seperti

encryption).

Range dinamis yang lebih besar (perbedaan nilai terendah

terhadap tertinggi dapat dimungkinkan)

2. Kerugian Komunikasi Digital :

Biasanya memerlukan bandwidth yang lebih besar.

Memerlukan sinkronisasi.

BAB III

Page 15: MAKALAH MODULASI

Makalah Modulasi

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

Beradasarkan uraian tentang sistem modulasi digital yang telah

tersebut di atas, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Modulasi adalah suatu proses dimana properti atau parameter

dari suatu gelombang divariasikan secara proporsional terhadap gelombang

yang lain.Parameter yang diubah tergantung pada besarnya modulasi yang

diberikan.Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal yaitu sinyal

pemodulasi yang berupa sinyal informasi yang dikirim, dan sinyal carrier

dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan.

2. Modulasi memiliki dua macam jenis, yaitu modulasi sinyal

analog danmodulasi sinyal digital. Contoh modulasi sinyal analog adalah

Frequency Modulation (FM) dan Amplitude Modulation (AM). Sementara

modulasi sinyal digital antara lain Amplitude Shift Keying (ASK),Phase

Shift Keying (PSK),danFrequency Shift Keying (FSK).

3.2 DAFTAR PUSTAKA

Digital And Analog Communication System, Johnwiley &

Sons.1994Roger L.Freeman, 1984.

Buku Pegangan Teknik Telekomunikasi.Jakarta :PT. Pradnya

Paramitha.Stallings, W. 2001.