Modulasi dasar telkom
-
Upload
ganang-blinker-locked -
Category
Documents
-
view
239 -
download
1
Transcript of Modulasi dasar telkom
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 1/9
Modulasi Analog
Dalam modulasi analog, proses modulasi merupakan respon atas informasi sinyal analog.
Teknik umum yang dipakai dalam modulasi analog :
• Modulasi berdasarkan kekonakan
o Modulasi Fase (Phase Modulation - PM)
o Modulasi Frekuensi (Frequency Modulatio - FM)
• Modulasi Amplitudo (Amplitudo Modulation - AM)
o Double-sideband modulation with unsuppressed carrier (used on the radio AM
band)
o Double-sideband suppressed-carrier transmission (DSB-SC)
o Double-sideband reduced carrier transmission (DSB-RC)
o Single-sideband modulation (SSB, or SSB-AM), very similar to single-
sideband suppressed carrier modulation (SSB-SC)o Vestigial-sideband modulation (VSB, or VSB-AM)
o Quadrature amplitude modulation (QAM)
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 baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik (logam
atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio). Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau
sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK
1. Amplitude Shift Keying Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal
berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda modulasi dengan mengubah-
ubah amplitude. 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 gelombang yang berlevel banyak dan
membuat mereka sukar mendeteksi dengan tepat menjadi level ambangnya.
2. Frequncy Shift Keying Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui
penggeseran frekuensi. Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan
gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi
antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan gelombang output ang tidak
mempunyai fasa terputus-putus. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 2/9
digital. FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang
pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini
masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar transmisi data yang
sesuai dengan rekomendasi CCITT. FSK juga tidak tergantung pada teknik on-off pemancar,
seperti yang telah ditentukan sejak semula. Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk
menunjukkan bahwa pemancar telah siap. Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multitransmitter), masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian
gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja. 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, Mark
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 relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data
dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).
3. Phase Shift Keying Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal melalui pergeseran
fasa. Metoda ini merupakan suatu bentuk 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 system modulasi PSK. Dua jenis
modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu : 3.1. BPSK BPSK adalah format yang paling
sederhana dari PSK. Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan sebesar 180° dan sering
juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari semua bentuk modulasi PSK. Akan
tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian
maka modulasi ini tidak cocok untuk aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya
dibatasi. 3.2. QPSK Kadang-Kadang dikenal sebagai quarternary atau quadriphase PSK atau
4-PSK, QPSK menggunakan empat titik pada diagram konstilasi, terletak di sekitar suatu
lingkaran. Dengan empat tahap, QPSK dapat mendekode dua bit per simbol. Hal ini berarti
dua kali dari BPSK. Analisa menunjukkan bahwa ini mungkin digunakan untuk menggandakan data rate jika dibandingkan dengan sistem BPSK. Walaupun QPSK dapat
dipandang sebagai sebagai suatu modulasi quaternary, lebih mudah untuk melihatnya sebagai
dua quadrature carriers yang termodulasi tersendiri. Dengan penafsiran ini, maka bit yang
digunakan untuk mengatur komponen phase pada sinyal carrier ketika digunakan untuk
mengatur komponen quadrature-phase dari sinyal carrier tersebut. BPSK digunakan pada
kedua carrier dan dapat dimodulasi dengan bebas.
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 3/9
Modulasi frekuensi
Modulasi frekuensi adalah suatu metode untuk mengirimkan isyarat frekuensi rendah
dengan cara memodulasi frekuensi gelombang pembawa ber frekuensi tinggi. Kecepatan
sudut pembawa (ω) dibuat berubah-ubah dengan amplitudo isyarat pemodulasi.
Dimana adalah frekuensi tengah pembawa. Dan f m= adalah frekuensi isyarat
pemodulasi. Dengan integrasi:
Deviasi frekuensi
Harga maksimum disebut dengan deviasi frekuensi dan ditulis dengan
Perbandingan deviasi maksimum dalam Hertz diperoleh dengan
Kelebihan
Keunggulan FM terhadap AM adalah:
1. Amplitudo yang konstan dari gelombang FM memungkinkan efisiensi pemancar yang
tinggi.
2. Desah pada isyarat FM hanya sepertiga dari desah isyarat AM untuk lebar jalur yang
sama.
Kekurangan
Kerugian FM adalah kebutuhannya akan lebar jalur yang lebih lebar
Untuk siaran hiburan, harga f m(max) biasanya adalah 75 kHz yang memungkinkan frekuensi
pemodulasi sebesar 15 kHz
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 4/9
Modulasi amplitudo
Modulasi amplitudo adalah proses memodulasi isyarat frekuensi rendah pada gelombang
frekuensi tinggi dengan mengubah-ubah amplitudo gelombang frekuensi tinggi tanpa
mengubah frekuensinya. Frekuensi rendah ini disebut isyarat pemodulasi dan frekuensi tinggi
adalah pembawa. Metode ini dipakai dalam transmisi radio AM untuk memungkinkan
frekuensi audio dipancarkan ke jarak yang jauh, dengan cara superimposisi frekuensi audio
pada pembawa frekuensi radio yang dapat dipancarkan melalui antena. Frekuensi radio
adalah frekuensi yang dipakai untuk radiasi energi elektromagnetik koheren yang berguna
untuk maksud-maksud komunikasi. Frekuensi radio terendah adalah sekitar 10 k Hz dan
jajarannya merentang hingga ratusan GHz. Pembawa yang termodulasi terdiri dari tiga
frekuensi yang semuanya RF, yaitu f c Pembawa. f c + f m Frekuensi samping atas. f c − f m
Frekuensi samping bawah. Jika pembawa digambarkan oleh ec = Asinωct disini
dan isyarat pemodulasi oleh em = Asinωmt disini
maka amplitudo pembawa
termodulasi dapat dinyatakan sebagai kalau hal ini diuraikan,
maka diperoleh
adalah pembawa adalah frekuensi samping bawah adalah frekuensi
samping atas Jika pembawa dimodulasi oleh bentuk gelombang kompleks, maka akan timbul
bermacam-macam frekuensi yang membentuk jalur-jalur samping atas dan bawah. Dalam
radio AM, karena oleh persetujuan internasional saling dipisahkan 9 kHz, frekuensi modulasimaksimum adalah 4,5 kHz. Kedua jalur samping dipancarkan meskipmun hanya salah satu
yang didemodulasi dalam pesawat penerima. AM juga dipakai dalam transmisi isyarat video
dalam televisi. AM adalah sistem yang sederhana, murah, dan hanya membutuhkan lebar
jalur kecil. Tetapi sistem ini buruk dalam perfomansi isyarat terhadap desah bila
dibandingkan dengan metode lain misalnya modulasi frekuensi dan modulasi kode pulsa.
Modulasi fase (PM) adalah suatu bentuk modulasi yang mewakili informasi sebagai variasi
dalam seketika fase gelombang pembawa.
Tidak seperti rekan yang lebih populer, modulasi frekuensi (FM), PM tidak terlalu banyak
digunakan untuk transmisi radio. Hal ini karena cenderung memerlukan perangkat keras
menerima lebih kompleks dan dapat terjadi masalah ambiguitas dalam menentukan apakah,misalnya, sinyal telah berubah tahap demi +180 ° atau -180 °. AM digunakan, namun, dalam
synthesizer musik digital seperti Yamaha DX7, meskipun instrumen ini biasanya disebut
sebagai "FM" synthesizer (kedua jenis modulasi terdengar sangat mirip, tetapi PM biasanya
lebih mudah untuk menerapkan di daerah ini).
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 5/9
Theory
Sebuah contoh dari modulasi fase. Diagram atas menunjukkan sinyal modulasi
ditumpangkan pada gelombang pembawa. Diagram bawah menunjukkan sinyal
dimodulasi fase-yang dihasilkan.
PM perubahan sudut fase amplop kompleks dalam proporsi langsung ke sinyal
pesan.Misalkan sinyal yang akan dikirim (disebut sinyal modulasi atau pesan) adalah m
(t) dan pembawa ke mana sinyal yang akan dimodulasi adalah
beranotasi:
pembawa (waktu) = (amplitudo carrier) * sin (frekuensi pembawa waktu * +
pergeseran fasa)
Hal ini membuat sinyal termodulasi
Ini menunjukkan bagaimana m (t) memodulasi fase - m lebih besar (t) adalah
pada suatu titik dalam waktu, semakin besar pergeseran fasa dari sinyal
dimodulasi pada titik tersebut. Hal ini juga dapat dilihat sebagai perubahan
frekuensi dari sinyal pembawa, dan modulasi fasa sehingga dapat dianggap
sebagai kasus khusus dari FM di mana modulasi frekuensi pembawa diberikan
oleh turunan waktu dari modulasi fase.
Matematika dari perilaku spektral mengungkapkan bahwa ada dua wilayah
kepentingan tertentu:
• Untuk sinyal amplitudo kecil, PM mirip dengan modulasi amplitudo (AM) dan
pameran dua kali lipat bandwidth malang baseband dan efisiensi miskin.
• Untuk sinyal sinusoidal tunggal yang besar, PM mirip dengan FM, dan
bandwidth adalah sekitar
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 6/9
,
mana fm = ωm / 2π dan h adalah indeks modulasi didefinisikan di bawah ini. Hal
ini juga dikenal sebagai Peraturan Carson untuk PM.
[sunting] Modulasi Indeks
Seperti indeks modulasi lain, kuantitas ini menunjukkan dengan berapa banyakvariabel dimodulasi bervariasi sekitar tingkat unmodulated nya. Hal ini terkait
dengan variasi fase dari sinyal pembawa:
,
mana Δθ adalah deviasi fase puncak. Bandingkan dengan indeks modulasi untuk
modulasi frekuensi.
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 7/9
Demodulasi adalah tindakan penggalian sinyal informasi-bantalan
asli dari gelombang pembawa dimodulasi. Demodulator
adalah suatu sirkuit elektronik (atau program komputer
dalam radio didefinisikan perangkat lunak ) yang digunakan
untuk memulihkan isi informasi dari gelombang pembawademodulasi.
Istilah-istilah ini biasanya digunakan dalam hubungannya
dengan penerima radio, tetapi sistem lain menggunakan
berbagai jenis demodulasi. Lain yang umum adalah modem,
yang merupakan kontraksi dari istilah modulator /
demodulator.
sejarah
Sejak hari-hari awal radio ketika semua transmisi berada di
Kode Morse, demodulator juga telah disebut detektor. Awaldemodulasi hanya untuk mendeteksi kehadiran (atau
ketiadaan) gelombang radio menggunakan perangkat seperti
coherer, tanpa harus membuatnya terdengar. Istilah alternatif
telah selamat meskipun kecanggihan yang lebih besar dari
sirkuit modern.
teknik
Ada beberapa cara demodulasi tergantung pada bagaimana
parameter dari sinyal base-band yang ditransmisikan dalam
sinyal pembawa, seperti amplitudo, frekuensi atau fasa.
Sebagai contoh, untuk sinyal dimodulasi dengan modulasi
linier, seperti AM (Amplitude Modulation), kita dapat
menggunakan detektor sinkron. Di sisi lain, untuk sinyal
termodulasi dengan modulasi sudut, kita harus menggunakan
FM (Frekuensi Modulation) demodulator atau PM (Phase
Modulation) demodulator. Berbagai jenis sirkuit menjalankan
fungsi tersebut.
Teknik-seperti banyak karena pemulihan pembawa, pemulihan
jam, slip bit, sinkronisasi frame, penerima menyapu, kompresi
pulsa, Indikasi Sinyal Diterima Kekuatan, deteksi error dan
koreksi, dll - hanya dilakukan oleh demodulasi, meskipun
setiap demodulator tertentu mungkin melakukan hanya
beberapa atau satupun dari teknik ini.
AM radio
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 8/9
Sebuah sinyal AM mengkodekan informasi ke gelombang
pembawa dengan memvariasikan amplitudo dalam simpati
langsung dengan sinyal analog yang akan dikirim. Ada dua
metode yang digunakan untuk demodulasi sinyal AM.
Detektor amplop adalah metode yang sangat sederhanademodulasi. Ini terdiri dari penyearah (apa pun yang akan
melewati arus dalam satu arah saja), dan filter low-pass.
Rectifier mungkin dalam bentuk dioda tunggal, atau mungkin
lebih kompleks. Zat alami yang memperlihatkan perilaku
rektifikasi, yang mengapa itu adalah awal dan teknik
modulasi demodulasi yang digunakan di radio. Filter biasanya
tipe low-pass RC, tapi fungsi filter kadang-kadang dapat
dicapai dengan mengandalkan pada respon frekuensi yang
terbatas dari sirkuit berikut rectifier. Set kristal
memanfaatkan kesederhanaan modulasi AM untuk
menghasilkan penerima dengan bagian-bagian sangat sedikit,
dengan menggunakan kristal sebagai penyearah, dan respon
frekuensi yang terbatas dari headphone sebagai filter.
Detektor produk mengalikan sinyal masuk dengan sinyal
osilator lokal dengan frekuensi yang sama dan fase sebagai
pembawa dari sinyal yang masuk . Setelah penyaringan sinyal
audio asli akan menghasilkan. Metode ini akan decode AM
dan SSB baik , walaupun jika fase tidak dapat ditentukan
setup yang lebih kompleks diperlukan.
Sebuah sinyal AM dapat diperbaiki tanpa memerlukan
demodulator koheren. Sebagai contoh, sinyal dapat melewati
detektor amplop (penyearah dioda dan filter low-pass). Output
akan mengikuti kurva yang sama sebagai masukan sinyal
baseband. Ada bentuk PM di mana pembawa dikurangi atau
ditekan sepenuhnya, yang membutuhkan demodulasi
koheren. Untuk membaca lebih lanjut, lihat sideband.
radio FM
Modulasi frekuensi atau FM yang lebih kompleks. Ini memiliki banyak keuntungan lebih dari
AM, seperti kesetiaan yang lebih baik dan kekebalan kebisingan. Namun, jauh lebih
kompleks untuk baik memodulasi dan demodulasi gelombang pembawa dengan FM, dan AM
mendahului dengan beberapa dekade.
Ada beberapa jenis umum FM demodulator:
• Detektor quadrature, yang menggeser fase sinyal dengan 90 derajat dan mengalikan itu
dengan versi unshifted. Salah satu istilah yang turun keluar dari operasi ini adalah sinyal
informasi yang asli, yang dipilih dan diperkuat.
• Sinyal diumpankan ke PLL dan sinyal error digunakan sebagai sinyal didemodulasi.
• Yang paling umum adalah Foster-Seeley diskriminator. Ini terdiri dari sebuah filter elektronik yang menurunkan amplitudo beberapa frekuensi relatif terhadap orang lain, diikuti
5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 9/9
oleh demodulator AM. Jika respon filter perubahan linear dengan frekuensi, output analog
akhir akan sebanding dengan frekuensi input, seperti yang diinginkan.
• Sebuah varian dari Foster-Seeley diskriminator disebut detektor rasio [2]
• Metode lain menggunakan dua demodulasi AM, satu disetel ke high end dari band dan yang
lain untuk low end, dan pakan output ke amp perbedaan.
• Menggunakan prosesor sinyal digital, seperti yang digunakan dalam software-defined radio.