MODULASI AM(DSB- SC,SSB dan VSB) SISTEM KOMUNIKASI (DTG2F3) PRODI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

Transkripsi

1 MODULASI AM(DSB- SC,SSB dan VSB) 1 SISTEM KOMUNIKASI (DTG2F3) PRODI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

2 2 Apa iu Modulasi? Modulasi adalah pengauran parameer dari sinyal pembawa (carrier) yang berfrequency inggi sesuai sinyal informasi (pemodulasi) yang frequencynya lebih rendah, sehingga informasi adi dapa disampaikan.

3 3 Mengapa Perlu Modulasi? Meminimalisasi inerferensi sinyal pada pengiriman informasi yang menggunakan frequency sama aau berdekaan Dimensi anenna menjadi lebih mudah diwujudkan Sinyal ermodulasi dapa dimuliplexing dan diransmisikan via sebuah saluran ransmisi

4 4 Jenis Modulasi (1) MODULASI ANALOG Modulasi Sinyal Coninue (coninues wave) : Ampliude Modulaion (AM) Modulasi Sudu (Angle Modulaion) : Phase Modulaion (PM) Frequency Modulaion (FM) Modulsi Pulsa Pulse Ampliude Modulaion (PAM) Pulse Wide Modulaion (PWM)

5 5 Jenis Modulasi (2) MODULASI DIGITAL Pulse Code Modulaion (PCM) Dela Modulaion (DM) Ampliude Shif Keying (ASK) Frequency Shif Keying (FSK) Phase Shif Keying (PSK) Quadraure Ampliude Modulaion (QAM) Quaernary PSK (QPSK) Coninous Phase FSK (CPFSK)

6 SINYAL PEMBAWA 6 Persamaan sinyal pembawa /carrier : Vc() = Vc sin ( c + ) Modulasi ampliude (ampliude modulaion, AM) Modulasi sudu (angle modulaion) ( c + ) Modulasi frekuensi (frequency modulaion, FM) Modulasi fase (phase modulaion, PhM)

7 7 Analisa pada bab ini : menggambarkan sinyal ermodulasi kawasan waku dan spekrumnya dengan pemodulasi/informasi m(): m() sinusoidal m() sembarang pada selang [f a f b ] menghiung bandwih menghiung disribusi dari daya sinyal menerangkan deeksi sinyal

8 8 Review kawasan waku frekuensi s() = A Cos 2f c S(f) A/2 - f c 0 f c f Gambar spekrum sinyal diurunkan dari persamaan Sinyal kawasan frekuensi spekrum ampliudo PADA FREKUENSI POSITIF / PITA SATU SISI X(f) x() = A 1 cos(2 f 1 ) + A 2 cos(2 f 2 ) X(f) =A 1 (f-f 1 )+A 2 (f-f 2 ) A1 A2 f f1 f2

9 MODULASI AMPLITUDO (AM) Ampliudo sinyal carrier dibua berubah-ubah secara proporsional sesuai perubahan yang erjadi pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi) Persamaan Sinyal Carrier : V c ( ) V c cos c Secara umum, persamaan sinyal carrier ermodulasi adalah : S ( ) V ( )cos c ( ) mod dimana : C 2 V( ) ( ) f C frequency Ampliudo sesaa carrier Phasa sesaa carrier Carrier

10 10 Pada AM, ampliudo dibua berubah sesuai sinyal informasi, sedang phasanya dibua nol, sehingga persamaan sinyal ermodulasi secara umum adalah : S AM ( ) m( )cos c m() = sinyal informasi / pemodulasi

11 11 Varian dari Modulasi Ampliudo Double Side Band Suppressed Carrier (DSB-SC) Double Side Band Full Carrier (DSB-FC) Single Side Band (SSB) Vesigial Side Band (VSB)

12 12 Double Side Band Suppressed Carrier (DSB-SC) Dibua dengan mengaur agar ampliudo sinyal carrier berubah secara proporsional sesuai perubahan ampliudo pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi) Persamaan Maemais DSB-SC S DSB SC ( ) m( )cos Dibangkikan dengan mengalikan sinyal informasi m() dengan sinyal carrier yang dihasilkan oscillaor m() S DSB SC ( ) c m( )cos c cos c

13 AM DSB SC kawasan waku, informasi sinusoidal unggal 13 m() S DSB SC () V c () m() = sinyal pemodulasi (modulaing signal) V c () = sinyal pembawa = Vc cos(2π fc ) S DSB SC () = sinyal hasil modulasi aau sinyal ermodulasi DSB-SC m() = V m cos 2f m V c S DSB-SC () frek=fp phase shif

14 AM DSB SC kawasan frekuensi (Spekrum AM DSB SC), dengan informasi sinusoidal unggal 14 Pemodulasi m() sinusoidal / cosinus m() = V m cos(2f m ) S DSB-SC () = V c V m cos(2f c ) cos(2f m ) = VcVm {cos 2[f c +f m ]+cos 2[f c -f m ]} 2 Spekrum LSB USB VcVm 2 PITA SATU SISI fc-fm fc fc+fm Supressed carrier Disribusi daya sinyal : Poal DSB SC = V c.v 2 m V c.v 2 m 2 f Daya raa-raa (pada beban 1Ω)

15 15 Spekrum AM DSB SC dengan informasi sinyal sembarang m() M(f) Spekrum m() M(f) Persamaan Maemais -f m 0 f m S DSB SC 1 1 ( f ) M( f fc ) M( f fc ) 2 2 Gambar Spekrum Sinyal DSB-SC S SC ( f DSB ) USB LSB LSB USB ( f f ) m c f c ( f fm) c f 0 c f m c f f f c m PITA DUA SISI

16 16 Conoh lain penggambaran spekrum AM DSB SC dengan informasi sinyal sembarang, m() M(f) suppressed carrier / menghilangkan komponen pemmbawa v c () S DSB SC () = m().v c () 0 fm PITA SATU SISI S(f) 0 fc - fm fc fc + fm 0 fc

17 Conoh lain modulasi AM-DSB-SC (informasi/pemodulasi sembarang m() 17 Modulasi dgn m() sembarang hanya diwakili oleh spekrum ampliudo M(f) M 0 fa fb f Hasil modulasi : S DSB SC () akan memiliki spekrum ampliudo S AM-DSB-SC (f) BW M 2 PITA SATU SISI 0 fc - fb fc fc + fb f

18 18 Demodulasi/Deeksi Sinyal DSB- SC Proses demodulasi dilakukan dengan mengalikan sinyal carrier ermodulasi dengan sinyal local oscillaor (pada penerima) yang sama persis dengan sinyal oscillaor pada pemancar, kemudian memasukan hasilnya ke sebuah low pass filer (LPF) S SC () DSB d() LPF mˆ ( ) cos c Syara pening :Local Oscillaor harus menghasilkan sinyal cos ω c yang frequency dan phasa nya sama dengan yang dihasilkan oleh oscillaor pada pemancar (Synchronous Demodulaion/Deecion) ( aau Coheren deecion)

19 Deeksi Sinyal DSB-SC (kondisi ideal) 19 A S DSB SC () = V c V m cos(2f c ) cos(2f m ) B C d() f m < f co << fc D m() ^ Asumsi : Gain filer lowpass = 0 db (1 kali) VLOcos( 2f c ) SDSB SC() = V c V 2 m Cos 2(f c +f m ) + V c V 2 m Cos 2(f c -f m ) Dari hasil perkalian : d() = S DSB-SC () x VLO cos (2f c ) Hanya ada dua komponen frekuensi yang lolos keluar dari filer lowpass, yaiu : m() ^ = VcVm 4 VLO Cos {2(fm)} + VcVm 4 V LO Cos {2(fm)} VcVm 2 V LO Cos = {2fm}

20 20 Laihan Gambarkan proses deeksi sinyal AM-DSB-SC pada kawasan frekuensi (iik A, B, C, D): a. Unuk informasi sinusoidal unggal b. Unuk informasi sembarang m() Gambarkan dalam pia 2 sisi dan pia 1 sisi

21 21 Deeksi Sinyal DSB-SC (ada perbedaan fasa anara lokal osilaor pengirim & penerima) A S DSB SC () = V c V m cos(2f c ) cos(2f m ) Asumsi : Gain filer lowpass = 0 db (1 kali) B C VLOcos( 2f c +) f m < f co << fc D m() ^ SDSB SC() = V c V 2 m Cos 2(f c +f m ) + V p 2 V m Cos 2(f c -f m ) Dari hasil perkalian : S DSB-SC () x VLO cos (2f c + )

22 22 Deeksi Sinyal DSB-SC (ada perbedaan fasa anara lokal osilaor pengirim & penerima) Hanya ada dua komponen frekuensi yang lolos keluar dari filer lowpass, yaiu : m() ^ = VcVm 4 VLO Cos {2(fm) - } + VcVm 4 VLO Cos {2(fm) + } VcVm 2 V LO Cos = {2fm} X cos akan menenukan ampliudo dari hasil deeksi maks. = 0º nol = 90º

23 23 Modulasi AM-DSB-SC (informasi/pemodulasi sembarang m() Analisa kawasan waku Gambar sinyal : m() Proses deeksi : S DSB-SC()x VLO cos (2fc+), = 0º frek=2fc S DSB-SC() oupu dr filer lowpass Phase shif 180º

24 24 Single Side Band (SSB) Dikembangkan karena DSB-SC membuuhkan Bandwih yang besar (2 kali bandwih sinyal informasi) Ternyaa USB aau LSB mengandung informasi yang lengkap, sehingga dirasa cukup menransmisikan salah sau side band saja Spekrum AM-SSB S USB ( f SSB ) USB USB f c 0 fc S LSB ( f SSB ) LSB LSB f c 0 fc

25 25 Pembangkian Sinyal SSB Frequency Discriminaion Mehod m() S DSB () BPF S SSB () Spekrum S SSB USB spekrum m() f a f b f cos c f c f c +f b f spekrum S DSB SC f c -f b f c fc+f b f Unuk m() adalah sinyal voice [fa,fb] = [300 Hz, 3400Hz]

26 AM SSB kawasan waku, informasi sinusoidal unggal 26 m() = V m cos 2f m Persamaan sinyal SSB Misal : m() = V m cos (2f m ) Carrier : V c () = V c cos 2f c S DSB-SC () = V m V c /2 cos 2(f c + f m ) + V m V c /2 cos 2(f c f m ) Kasus USB : USB S SSB-USB () = V m V c /2 cos[2 (f c +f m )] LSB V p V m 2 fc fc+fm VcVm 2 f ( spekrum sinyal SSB-USB dengan Carrier = fc)

27 27 Pembangkian Sinyal SSB lainnya Phase Shif Mehod m( )cos c m() 2 cos c sin c + - S SSB () 2 mˆ ( )

28 28 Demodulasi Sinyal SSB Sinyal SSB di-demodulasi dengan cara yang sama dengan demodulasi sinyal DSB-SC (Synchronous Deecion) S SSB () d() LPF y() cos c

29 Deeksi Sinyal SSB-LSB (kondisi ideal) 29 Vc Vm cos 2(fc+fm) 2 Filer Base Band VLO cos (2fc) ^ m() Keluaran filer hanya ada 1 komponen frekuensi : Vc Vm VLO cos (2fm) = spekrum SSB-LSB 4 ^ m() spekrum (SSBxLO) fc-fb fc f spekrum oupu LPF fa fb 2fc f fa fb

30 30 Deeksi Sinyal SSB-SC (ada perbedaan fasa anara lokal osilaor pengirim & penerima) Vc Vm cos 2(fc+fm) 2 Filer Base Band VLO cos (2fc+) ^ m() Keluaran filer hanya ada 1 komponen frekuensi : Vc Vm VLO cos (2fm-), idak mempengaruhi ampliudo hasil 4 deeksinya. Dengan kaa lain ada offse frek. di LO

31 31 Deeksi Sinyal SSB-SC (ada perbedaan frekuensi dan fasa anara lokal osilaor pengirim & penerima) Vc Vm cos 2(fc+fm) 2 Filer Base Band VLO cos {2(fc+f)+} ^ m() Keluaran filer : Vc Vm VLO cos (2fm+f)-), f = ada pergeseran spekrum hasil deeksi 4

32 32 Vesigial Side Band (VSB) Merupakan kompromi (jalan engah) anara SSB dan DSB Biasanya digunakan dalam ransmisi sinyal video pada elevisi Spekrum VSB S VSB ( f ) f c f c

33 33 Pembangkian Sinyal VSB Sinyal VSB dapa dibangkikan dengan proses seperi erliha pada diagram blok beriku m() VSB FILTER S VSB () 2cos c

34 Vesigial sideband modulaion (VSB-AM) 34 m() Spekrum m() B VSB FILTER S VSB () H(f) Sideband Shaping 2cos c 0 fb f di B fc fc+fb f 2fv fc-fb fc fc+-fb f fc 2fb f

35 Demodulaor VSB: 35 Deekor Envelope / selubung S VSB () C R L Vo deekor sinkron SVSB() V() Vo() Vc cos 2fc

36 Laihan soal: Di bawah ini adalah diagram blok suau proses ranslasi spekrum frekuensi E A B C D LPF BPF-1 BPF-2 F Hz Spesifikasi : Frekuensi cu off LPF = 5 khz Frekuensi lokal oscilaor_1 ( f OL-1 ) = 50 khz ; Pass band BPF-1 = [50 55] khz Sinyal di iik A = sinyal analog dengan spekrum = [ ] Hz a). Gambarkan spekrum frekuensi di iik B, C dan D! b). c). f OL-1 Tenukan harga frekuensi oscilaor_2 dan pass-band BPF-2 agar di iik F diperoleh sinyal SSB-USB dengan frekuensi pembawa 1400 khz. Perhiungan harus dilengkapi gambar spekrum di iik E dan F! f OL-2 Ulangi poin b) agar di F diperoleh sinyal SSB-LSB dengan frekuensi pembawa 1400 khz!

37 THANK U