MAKALAH MODULASI DIGITAL 4 PSK

DISUSUN OLEH :

DIMAS DWI PRAKOSO1241160023JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL (D-IV)

TEKNIK ELEKTROJARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITAL (IV)POLITEKNIK NEGERI MALANG

KATA PENGANTAR

Puji Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmatnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik dan tepat pada waktunya.yang berjudul MODULASI DIGITAL

Adapun maksud dan tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai salah satu syarat untuk memperoleh penilaian dari dosen dan pemahaman tentang Modulasi Digital.

Dalam penyusunan makalah ini penyusun menyampaikan terima kasih sedalam-dalamnya atas segala bantuan moril maupun spiritual kepada:

1. Allah SWT yang karena limpahan rahmat-Nya penulis bisa melaksanakan penelitian , serta menyelesaikan pembuatan Laporan Akhir ini tepat pada waktunya.2. Ir. Tundung Subali Patma, M.T. Direktur Politeknik Negeri Malang.

3. Supriatna Ketua Jurusan Administrasi Niaga Politeknik Negeri Malang.

4. M.Sarosa, Dipl.Ing,MT,Dr selaku ketua prodi jaringan telekomunikasi digital

5.Hadiwiyatno, ST, MT selaku dosen pengajar Digital Video Broadcast senantiasa membimbing saya dalam pelajaran tersebut .6. Keluarga tersayang, terima kasih untuk segala cinta kasih kalian kepada penulis serta doa dan harapan yang besar untuk membimbing menuju gerbang kesuksesan7. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan makalah ini.

Dengan keikhlasan dan kerendahan hati, semoga budi dan jasa baik, bantuan, doa serta dorongan yang telah diberikan kepada penulis, semoga Allah SWT senantiasa melipat gandakan pahala atas amal baik yang diberikan.

Akhir kata penulis ,mengharapkan saran, kritik dan g masukan-masukan dari semua pihak yang membaca makalah ini demi kesempurnaan isi dari makalah-makalah di masa yang akan datang. Penulis berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang terkait maupun bagi para pembaca.

Malang, Oktober 2015

Dimas Dwi PrakosoBAB I PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPada massa saat ini sesuai perkembangan zaman yang semakin modern Aktivitas kehidupan sehari hari banyak bergantung dari penggunaan informasi. Bentuk-bentuk informasi adalah beraneka ragam, antara lain dalam bentuk bahasa lisan, tertulis atau data tertulis/gambar. Informasi bisa diolah,disimpan dan disalurkan. Teknologi-teknologi baru telah dikembangkan untuk melakukan hal-hal tersebut. Salah satu sarana yang paling penting dalam penyaluran informasi adalah dengan mengkonversikan informasi ke dalam bentuk sinyal listrik dan mentransmisikannya dalam jangkauan jarak tertentu menggunakan suatu media komunikasi.

Modulasi adalah suatu proses dimana property 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. 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 Amplitud e S hi ft K e yi ng (ASK), P h ase S hi ft Ke yi ng (PSK), danFrequency Shift Keying (FSK).

Perbedaan utama antara modulasi digital dan modulasi analog adalah bahwa pesan yang ditransmisikan untuk system modulasi digital mewakili seperangkat simbol-simbol abstrak. (Misalnya 0 s dan l s untuk sistem transmisi biner), sedangkan dalam sistem modulasi analog, sinyal pesan adalah gelombang kontinyu. Untuk mengirim pesan digital, modulasi digital mengalokasikan sepotong waktu yang disebut interval sinyal dan menghasilkan fungsi kontinyu yang mewakili simbol.

Pada modulasi digital, pesan sinyal diubah menjadi sinyal baseband. dalam sistem komunikasi nirkabel, bagian kedua dari modulasi mengubah sinyal baseband ke frekuensi radio (RF) sinyal, modulasi fase, frekuensi atau amplitudo sinyal pembawa.

1.2 Tujuan penulisantujuan dari penulisan makalah ini yaitu salah satu bentuk tugas yang diberikan oleh dosen mata kuliah Seluler lanjut untuk penilaian dalam mata kuliah tersebut dan juga untuk lebih memahami bagaimana proses modulasi

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian modulasi digital

Modulasi adalah suatu proses dimana parameter dari suatu gelombang divariasikan secara proposional terhadap gelombang lain. Parameter yang diubah tergantung pada besarnya modulasi yang diberikan. Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal pemodulasi yang berupa sinyal informasi dan sinyal pembawa (carrier) dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan oleh sinyal carrier.Modulasi digital adalah Modulasi digital adalah teknik pengkodean sinyal dari sinyal analog ke dalam sinyal digital (bit-bit pengkodean). Pada teknik ini, sinyal informasi digital yang akan dikirimkan dipakai untuk mengubah frekuensi dari sinyal pembawa. Dalam komunikasi digital, sinyal informasi dinyatakan dalam bentuk digital berupa biner 1 dan 0, sedangkan gelombang pembawa berbentuk sinusoidal yang termodulasi disebut juga modulasi digitalDalam modulasi digital, suatu sinyal analog di-modulasi berdasarkan aliran data digital. Perubahan sinyal pembawa dipilih dari jumlah terbatas simbol alternatif. Agar lebih jelas untuk modulasi digital dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Bentuk Sinyal Hasil Modulasi Digital

Teknik yang umum dipakai adalah : Phase Shift Keying (PSK), phase sinyal carrier berubah sesuai dengan perubahan data sinyal informasi. Frekeunsi Shift Keying (FSK), frekuensi sinyal carrier berubah sesuai dengan perubahan data sinyal informasi. Amplitudo Shift Keying (ASK), amplitudo sinyal carrier berubah sesuai dengan perbahan data sinyal informasi.

2.2 Penjelasan ASK,PSK dan FSK

2.2.1. ASK (Amplitudo Shift Keying)

Modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK) adalah pengiriman sinyal digital berdasarkan pergeseran amplitudo. Sistem modulasi ini merupakan sistemmodulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai tegangan yang bernilai 0 volt. Sehingga dapat diketahui bahwa didalam sistem modulasi ASK, kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada tidaknya sinyal informasi digital. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK) adalahsebagai berikut:

1 0 1

Gambar 2.2 Sinyal modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK).

2.2.2. FSK(Frekuensi Shift Keying)

Modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK) merupakan sejenis Frequency Modulation (FM), dimana sinyal pemodulasinya (sinyal digital) menggeser outputnya antara dua frekuensi yang telah ditentukan sebelumnya, yang biasa diistilahkan frekuensi mark dan space. Modulasi digital dengan FSK juga menggeser frekuensi carrier menjadi beberapa frekuensi yang berbeda didalam band-nya sesuai dengan keadaan digit yang dilewatkannya. Jenis modulasi ini tidak mengubah amplitudo dari

signal carrier yang berubah hanya frekuensi.

Teknik FSK banyak digunakan untuk informasi pengiriman jarak jauh atau teletype. Standar FSK untuk teletype sudah dikembangkan selama bertahun-tahun, yaitu untuk frekuensi 1270 Hz merepresentasikan mark atau 1, dan 1070 Hz merepresentasikan space atau 0. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK) adalah sebagai berikut:

1 0 1

Gambar 2.3 Sinyal modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK).

2.2.2.1. Perangkat keras pendukung modulator Frequency Shift Keying(FSK).

Di dalam perancangan modulator Frequency Shift Keying (FSK) digunakan perangakat keras pendukung modulator tersebut yaitu dengan menggunakan Integrated Circuit (IC) XR-2206. Gambaran umum dari IC XR-2206 adalah sebagai berikut XR-2206 merupakan generator fungsi monolitik sirkuit terpadu mampu menghasilkan bentuk gelombang pulsa yang stabil dan memiliki tingkat akurasi yang tinggi. Keluaran gelombang pulsa baik amplitudo ataupun frekuensinya dapat diatur oleh tegangan eksternal. Frekuensi operasi eksternal dapat dipilih antara

rentang 0.01Hz sampai dengan 1 MHz. Adapun bentuk fisik dari IC XR-2206 adalah sebagai berikut:

Gambar 2.5 Bentuk fisik IC XR-2206.

IC XR-2206 memiliki 16 pin dengan kegunaan dari pin-pin tersebut adalah sebagai berikut :

Tabel 2.1 Konfigurasi pin dari IC XR-2206

2.2.2.2. Multivibrator Astabil

Multivibrator astabil adalah multivibrator yang keluarannya selalu berubah dengan sendirinya, dari rendah ke tinggi kemudian ke rendah secara berulang. Perubahan ini akan berhenti apabila catu daya diputuskan. Rangkaian multivibrator astabil menggunakan IC pewaktu NE 555. Adapun bentuk fisik dan

konfigurasi pin NE 555 adalah sebagai berikut:

Gambar 2.6 Bentuk fisik dan konfiigurasi pin NE 555 multivibrator astabil.

2.2.3. PSK(Phase Shift Keying)

Modulasi digital Phase Shift Keying (PSK) merupakan modulasi yang menyatakan pengiriman sinyal digital berdasarkan pergeseran fasa. Biner 0 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa yang sama terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya dan biner 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa berlawanan dengan sinyal dengan sinyal yang dikirim sebelumnya. Dalam proses modulasi ini, fasa dari frekuensi gelombang pembawa berubah- ubah sesuai dengan perubahan status sinyal informasi digital. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Phase Shift Keying (PSK) adalah sebagai berikut:

1 0 1

Gambar 2.4 Sinyal modulasi digital Phase Shift Keying (PSK).

Namun untuk cara kerja sistem dari perancangan alat lebih dititik beratkan pada modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK).Dua jenis modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu :

1. BPSK ( Binary Phase Shift Keying )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.

Pada Gambar 2.1 sinyal pembawa merupakan sinyal sinusoidal dengan frekuensi dan amplitudo tetap, sinyal modulasi adalah informasi biner. Jika informasi adalah low (0), sinyal pembawa tetap dalam fasanya. Jika informasi input adalah tinggi (1), sinyal pembawa membalik fasa sebesar 1800. Pasangan gelombang sin yang hanya berbeda fasanya pada pergeseran 1800 disebut sinyal antipodal. Tipe Phase Shift Keying ini disebut binary PSK (BPSK).

12

0 1 0

1 1 Sinyal informasi

Sinyal pembawa

Sinyal PSK

Phase: 0= 1=

Gambar 2.1 modulasi PSK

Pada gambar diatas jika dalam frekuensi 2124 Hz (frekuensi low), merepresentasikan space atau 0,dan untuk frekuensi 2975 Hz (frekuensi high) merepresentasikan mark 1 atau. Hubungan sinyal digital dan sinyal PSK pada gambar diatas adalah berbeda fasa sebesar 1800

Gambar 2.2 Diagram Konstelasi BPSK

Pada BPSK, skema modulasi dikarakterisasi oleh fakta bahwa informasi dibawa oleh sinyal transmisi yang terdapat dalam fasanya.

2. QPSK ( Quadrature Phase Shift Keying )

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. Analisis 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.

Pada transmisi digital dengan menggunakan teknik modulasi QPSK, yaitu mengirimkan 1 dari 4 sinyal yang mungkin selama interval waktu tertentu dimana setiap sinyal unik sama dengan (pasangan bit) 00, 01, 11, 10. Pada QPSK sinyal yang ditumpangkan pada sinyal pembawa, mempunyai empat kemungkinan dari setiap pasangan bitnya

Gambar 2.3 Diagram Konstelasi QPSK

Untuk diagram konstelasi diatas, pada setiap titiknya itu berbeda sudut fasanya sebesar 900, Atau bisa dilihat dari persamaan dibawah ini.

Persamaan untuk Gambar 2.3 diagram konstelasi :

Ac cos (2fct + /4) symbol 11 (2.2) Ac cos (2fct + 3/4) symbol 01 (2.3) Ac cos (2fct - 3/4) symbol 00 (2.4) Ac cos (2fct - /4) symbol 10 (2.5)Dalam QPSK, fasa dari sinyal pembawa membawa satu dari empat harga seperti

00, 900, 1800, dan 2700

Setiap harga fasa yang mungkin berkorespondensi dengan pasangan bit yang unik disebut dibit. Sebagai contoh, kita dapat memilih set harga fasa untuk merepresentasikan set gray coded dibit : 00,01,11,10. Bentuk sinyal modulasi QPSK ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

0 0 1 1

0 1 1 0 0 0

Sinyal informasi

Sinyal carrier

Sinyal QPSK

Phase : 00 11

01 10

Gambar 2.4 modulasi QPSK

Set fasa pada PSK dan QPSK yang disebutkan di atas hanya satu pilihan yang mungkin. Kemungkinan Phase Shift lain dari sinyal PSK dan QPSK ditunjukkanpada Tabel 2.1:

SistemInformasiFasa (derajat)

Learned#1#2

PSK0018045

11800225

QPSK00018045

111800225

0190270135

1027090315

Tabel 2.1 Perbedaan Sudut Phase

Gambar 2.5 menunjukan Sistem komunikasi PSK/QPSK. Modulator memodulasi sinyal pembawa dengan informasi input dan memproduksi siyal termodulasi PSK atau QPSK. Sinyal termodulasi ditransmisikan melewati medium seperti udara, kabel, fiberoptik, ke input demodulator. Demodulator menerima sinyal transmisi kemudian merekonstruksi data informasi originalnya.

.Keterangan gambar :

Pada modulator terjadi proses pencampuran antara sinyal informasi dan sinyal pembawa sehingga menjadi sinyal termodulasi. Dan sinyal inilah yang ditransmisikan sebagai input pada demodulator. Proses yang terjadi pada demodulator adalah proses pengembalian kembali menjadi sinyal awal atau sinyal informasi. Hal ini dilakukan oleh demodulator dengan memisahkan sinyal informasi dengan sinyal pembawa

BAB III KESIMPULANPada dasarnya modulasi secara garis besar terbagi atas modulasi analog dan modulasi digital. Perbedaaan mendasar antara modulasi analog dan digital terletak pada bentuk sinyal informasinya. Pada modulasi analog, sinyal informasinya berbentuk analog dan sinyal cariernya analog. Sedangkan pada modulasi digital, sinyal informasinya berbentuk digital dan sinyal cariernya analog.Orientasi pada percobaan ini adalah pada modulasi analog, dimana pada modulasi analog masih dibagi lagi atas modulasi linier dan modulasi nonlinier. Amplitude Modulation, Frequency Modulation dan Phase Modulation adalah jenis modulasi yang termasuk dalam kategori modulasi analog. Lebih rincinya Amplitude Modulation termasuk dalam modulasi analog-linier. Sedangkan Frequency Modulation dan Phase Modulation termasuk dalam modulasi analog-nonlinier.Modulasi analog-linier, parameter sinyal yang mengalami perubahan adalah amplitudonya, amplitudo sinyal carier berubah-ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi. Modulasi analog-nonlinier, parameter sinyal yang mengalami perubahan adalah frekuensi dan fasanya, frekuensi sinyal carier berubah- ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi (untuk FM) dan fasa sinyal carier berubah-ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi (untuk PM).Orientasi pada percobaaan ini akan dipersempit lagi pada modulasi analog- nonlinier. Frekuensi dan phasa dalam parameter sinyal terletak pada sudut fasanya