E(t) E( ) (a) (b) Gambar 1. AMDSBSC; (a) Bentuk sinyal; (b) spektrum

Transkripsi

1 TRANSMISI DATA DAN SUARA MELALUI SATU PEMBAWA MODULASI AMPLITUDO JALUR SISI GANDA PEMBAWA DITEKAN (AMDSBSC) Hardiaro Soeharo H.*, Sudjadi**, Ajub Ajulian Z.** Absrak: Modulasi ampliudo ada berbagai jenis salah saunya AMDSBSC dan SSBSC. Pada AMDSBSC erdapa dua spekrum frekuensi yaiu LSB dan USB yang kedua berisi sinyal informasi yang sama. Hal ini merugikan karena lebar bidang frekuensi yang dibuuhkan menjadi dua kali sinyal informasi. Pada AMSSBSC lebar bidang frekuensi unuk ransmisi sinyal informasi adalah seengah dari lebar bidang frekuensi AMDSBSC. Dengan demikian pada pada lebar bidang frekuensi AMDSBSC erdapa kekosongan bidang frekuensi yang dapa digunakan unuk informasi yang lain. Pada makalah ini dibua suau sisem yang dapa mengirimkan dua sinyal informasi yang berbeda yaiu sinyal audio dan daa dengan menggunakan sau frekuensi pembawa dengan menggunakan meode independen sideband yaiu dengan cara menerapkan AMSSBSC pada LSB dan USB diambah dengan suau rangkaian penjumlah sehingga lebar bidang AMDSBSC ini dapa digunakan unuk dua sinyal informasi yang berbeda secara simulan dan masing-masing jalur idak mempengaruhi jalur lainnya. I. Pendahuluan Dunia elekomunikasi elah semakin berkembang dengan berbagai macam alernaif sisem penransmisian dengan memperhiungkan efisiensi dan unjuk kerja sisem. Selama ini erdapa berbagai jenis modulasi yang diawarkan salah saunya adalah modulasi ampliudo. Pada modulasi ampliudo dalam hal ini modulasi ampliudo jalur sisi ganda (AMDSB) erdapa iga specrum pia frekuensi pada ransmisinya. Keiga spekrum frekuensi ini adalah jalur sisi bawah yang biasa juga disebu dengan LSB (Lower Side Band), jalur sisi aas aau biasa disebu dengan USB (Upper Side Band) dan jalur sisi engah aau sinyal pembawa (carrier). Dari keiga pia spekrum frekuensi yang elah disebukan di aas bagian USB dan LSB merupakan pia frekuensi yang dipengaruhi oleh sinyal informasi yang bisa berupa sinyal suara aau audio aau bisa juga daa sedangkan frekuensi engah aau sinyal pembawa idak erpengaruh oleh sinyal informasi. Pada modulasi ampliudo erdapa jenis modulasi yang disebu dengan SSB aau single sideband pada modulasi ini hanya salah sau pia spekrum frekuensi yang digunakan unuk penransmisian informasi (LSB aau USB). Pada ugas akhir ini penulis bermaksud memanfaakan pia spekrum pada AMDSBSC unuk penransmisian dua jenis sinyal informasi yang berbeda dengan menggunakan sau carrier yaiu daa dan suara/audio. Hal ini dapa meningkakan efisiensi sisem dari segi penggunaan pia karena sisem yang semula digunakan unuk mengirimkan sau sinyal informasi yaiu suara aau audio kini dapa menjadi sisem yang bisa digunakan unuk mengirimkan dua jenis sinyal informasi sekaligus yaiu suara aau audio pada bagian jalur sisi bawah (LSB) dan sinyal daa yang berupa gelombang sinyal biner aau koak yang diumpangkan pada pia frekuensi jalur sisi aas. II. Dasar Teori II.1. Penjelasan Umum Modulasi Ampliudo Modulasi ampliudo merupakan suau cara memodulasi aau mengubah-ubah ampliudo sinyal pembawa berfrekuensi inggi dengan suau sinyal pemodulasi, sehingga ampliudo sinyal pembawa akan berubah-ubah sesuai dengan benuk sinyal informasi aau sinyal modulasi. Ada beberapa jenis modulasi ampliudo anara lain adalah modulasi ampliudo jalur sisi ganda pembawa diekan (AMDSBSC) dan modulasi ampliudo jalur sisi unggal pembawa diekan (AMSSBSC). AMSSBSC dibagi lagi menjadi dua yaiu AMSSBSCUSB dan AMSSBSCLSB. E() E() c - m c c + m Gambar 1. AMDSBSC; Benuk sinyal; spekrum Pada AMDSBSC erdapa dua spekrum frekuensi yaiu jalur sisi bawah (LSB) dan jalur sisi aas (USB). Kedua spekrum ini dipengaruhi oleh frekuensi informasi dan lebar bidang frekuensi unuk AMDSBSC adalah dua kali lebar sinyal informasi. Sinyal AMSSBSCUSB memiliki frekuensi yang merupakan hasil penjumlahan frekuensi pembawa dengan sinyal informasi (f c + f m ). Sedangkan unuk sinyal AMSSBSCLSB memiliki frekuensi sebesar frekuensi pembawa dikurangi frekuensi sinyal informasi (f c f m ). Transmisi Daa dan Suara Melalui Sau Pembawa ModulasiAmpliudo Jalur Sisi Ganda Pembawa Diekan (AMDSBSC). (Hardiaro Soeharo H., Sudjadi, Ajub Ajulian Z.)

2 ec() em() E() eusb() elsb() c - m1 c c + m2 Gambar 4. Spekrum frekuensi sinyal AMISB (c) (d) Gambar 2. Sinyal modulasi SSB; sinyal pembawa; sinyal pemodulasi; (c) sinyal AM SSBUSB; (d) sinyal AM SSBLSB Sinyal AMSSBSC memiliki lebar bidang seengah lebar bidang AMDSBSC. Benuk spekrum sinyal AMSSBSC diunjukkan oleh Gambar 3. E() II.2. Komunikasi Daa Biner Penyelarasan Mai Hidup (On- Off Keyed = OOK) Jika suau uruan pulsa biner, seperi yang diunjukkan pada Gambar 5 menghidupkan pembawa berampliudo A, 0 memaikan pembawa (Gambar 5) maka sinyal yang erbenuk adalah merupakan sinyal OOK. Lebar bidang ransmisi OOK adalah 1/T dimana T adalah lebar pulsa biner yang membenuk sinyal OOK. Dengan kaa lain lebar bidang ransmisi sinyal OOK sama dengan kecepaan bi daa yang diransmisikan. T E() c c + m c m c Gambar 3. Spekrum sinyal AMSSBSC; Spekrum AMSSBSCUSB; Spekrum AMSSBSCLSB Pengembangan selanjunya dalam penerapan SSB ini adalah penggunaan bidang frekuensi dari AM unuk lebih dari sau sinyal informasi dengan demikian maka sau sinyal pembawa aau carrier dari AM dapa mengirimkan dua macam sinyal informasi yang berbeda sekaligus secara simulan. Model sisem seperi ini disebu dengan sisem AMISB (Ampliude Modulaion Independen Sideband). Pada model AMISB sinyal AMSSBSCUSB dengan sinyal informasi erenu dan sinyal AMSSBSCLSB dengan sinyal informasi yang lain dijumlahkan sehingga spekrum sinyalnya menjadi seperi pada Gambar 4. Gambar 5. Sinyal OOK; Pulsa-pulsa biner; Sinyal OOK III. Perangka Sisem Pada ugas akhir ini perangka sisem yang dibua ada dua yaiu pemancar dan penerima. Blok diagram lengkap masingmasing perangka ini digambarkan pada Gambar 6 dan Gambar 7. III.1. Blok Pemancar Blok Pemancar ini erdapa dua bagian yaiu bagian unuk daa dan bagian unuk audio dan sinyal keluaran dari kedua bagian ini kemudian diberikan ke suau rangkaian pengua penjumlah unuk kemudian diransmisikan ke penerima. Pembangki frekuensi yang erdapa pada pengirim dan penerima adalah merupakan osilaor krisal dengan frekuensi krisal 3 MHz yang kemudian dibagi frekuensinya unuk menghasilkan frekuensi 150 KHz dan 15 KHz, dan erakhir masing-masing sinyal frekuensi ini diubah ke benuk gelombang sinus. Pembangki bi daa acak merupakan suau rangkaian yang membangkikan derean bi-bi secara acak unuk menghasilkan simulasi NRZ. Transmisi Daa dan Suara Melalui Sau Pembawa Modulasi Ampliudo Jalur Sisi Ganda Pembawa Diekan (AMDSBSC). (Hardiaro Soeharo H., Sudjadi, Ajub Ajuliam Z.) 2

3 III.1.1. Blok Bagian Audio 1. Tapis lolos rendah audio; apis ini berfungsi membaasi frekuensi masukan audio. 2. Penggeser fase 90 o jalur lebar audio; Blok ini berfungsi memperahankan beda fase 90 o pada lebar jalur frekuensi audio. 3. Seimbang 1 dan 2; blok ini berfungsi membangkikan sinyal AMDSBSC. 4. penjumlah; blok ini menjumlahkan masing-masing keluaran pemodulasi seimbang 1 dengan pemodulasi seimbang 2 unuk menghasilkan sinyal AMSSBSCLSB. III.1.2. Blok Bagian Daa 1. Tapis Lolos Rendah Daa; apis ini berfungsi manapis masukan daa sehingga frekuensi harmonisa dari sinyal koak dari sinyal NRZ daa idak iku masuk ke sisem dan mengganggu bagian audio 2. seimbang 3; blok ini membangkikan sinyal OOK dari masukan daa 3. Penggeser fase 90 o daa; blok ini menggeser fase sinyal OOK sebesar 90 o 4. seimbang 4 dan 5; blok ini berfungsi membangkikan sinyal AMDSBSC dari OOK 5. selisih; blok ini menguakan selisih anara keluaran pemodulasi seimbang 4 dengan pemodulasi seimbang 5 sehingga menghasilkan sinyal AMSSBSCUSB III.2. Blok Penerima Seperi halnya pada pemancar blok penerima juga dibagi menjadi dua bagian yaiu bagian penerima audio dan bagian penerima daa. III.2.1. Blok Bagian Audio 1. Tapis lolos pia AMSSBLSB; apis lolos pia ini berfungsi melewakan sinyal AMSSBSCLSB yang berisi sinyal informasi audio dan melemahkan sinyal AMSSBSCUSB. 2. Deekor Pengali; blok ini mengalikan sinyal AMSSBSCLSB dengan sinyal dari pembangki frekuensi. 3. Tapis lolos rendah audio; apis ini mempunyai spesifikasi yang sama dengan pada pemancar bagian audio. 4. audio; blok ini berfungsi memperkua sinyal audio yang dierima dan menggerakkan speaker. III.2.2. Blok Bagian Daa 1. Tapis lolos pia AMSSBSCUSB; apis lolos pia ini berfungsi melewakan sinyal AMSSBSCUSB yang berisi sinyal informasi audio dan melemahkan sinyal AMSSBSCLSB. 2. ; blok ini berfungsi menguakan keluaran dari apis lolos pia AMSSBSCUSB sehingga pada menggerakkan dioda pada penyearah ½ gelombang. 3. Penyearah ½ gelombang; blok ini menyearahkan sinyal yang dierima dari pengua. 4. Tapis lolos rendah daa; apis ini mempunyai spesifikasi yang sama dengan pada pemancar. 5. Komparaor; blok ini berfungsi membangun kembali bi-bi daa, sehingga menjadi sesuai dengan masukan daa pada sisem pemancar. Audio In AUDIO Penggeser fase 90 o jalur lebar V OP V ON Seimbang 1 Penjumlah AMSSBSCLSB 150 KHz Pembangki Frekuensi 15 KHz Penggeser fase 90 o Seimbang 2 Penjumlah AMISB Daa In DATA Seimbang 3 Seimbang 4 AMSSBSCUSB Selisih Penggeser fase 90 o OOK Seimbang 5 Gambar 6. Diagram blok lengkap sisem pemancar Transmisi Daa dan Suara Melalui Sau Pembawa Modulasi Ampliudo Jalur Sisi Ganda Pembawa Diekan (AMDSBSC). (Hardiaro Soeharo H., Sudjadi, Ajub Ajuliam Z.) 3

4 BPF AMSSBSCUSB Penyearah ½ Gelombang DATA AMISB Pembangki Frekuensi 150 KHz Komparaor Daa Ou BPF AMSSBSCLSB Deekor Pengali AUDIO Audio Audio Ou Gambar 7. Diagram Blok Lengkap Penerima IV. Hasil Pengujian IV.1. Pengujian Pemancar Pengujian pada pemancar dilakukan dengan memperlihakan hasil pembenukan sinyal-sinyal SSB dari masing-masing sinyal informasi (daa dan suara) dan hasil penggabungan kedua sinyal SSB ini yang membenuk AMISB. 1. Benuk sinyal AMSSBSCLSB dengan kandungan informasi audio 3. Benuk sinyal Hasil penggabungan dengan meode independen sideband.. Gambar 10. Aas, sinyal masukan daa pada pemancar; bawah, sinyal hasil hasil penggabungan (AMISB) Gambar 8. Sinyal AMSSBSCLSB 2. Benuk sinyal AMSSBSCUSB Dengan kandungan informasi sinyal OOK dari daa IV.2. Hasil Pengujian Penerima Hasil pengujian pada penerima dilakukan dengan memperlihakan sinyal daa dan suara hasil penerimaan. 1. Penerimaan sinyal audio unuk masukan sinyal audio pada pemancar 2 KHz dengan ampliudo 2 Vpp Gambar 9. Aas, sinyal daa; bawah sinyal AMSSBSCUSB Gambar 11. aas, sinyal keluaran deekor pengali (produc deecor), bawah sinyal keluaran audio Transmisi Daa dan Suara Melalui Sau Pembawa Modulasi Ampliudo Jalur Sisi Ganda Pembawa Diekan (AMDSBSC). (Hardiaro Soeharo H., Sudjadi, Ajub Ajuliam Z.) 4

5 2. Penerimaan sinyal daa DAFTAR PUSTAKA Gambar 12. aas, sinyal masukan daa pada pemancar; bawah sinyal daa hasil penerimaan pada penerima V. Kesimpulan Seelah melakukan perancangan, realisasi, pengujian dan analisis sisem pemancar dan penerima dari proyek ugas akhir ini, maka penulis dapa menarik kesimpulan sebagai beriku: 1. Meode Independen sideband dapa digunakan unuk mengirimkan dua sinyal yang berbeda secara simulan pada lebar bidang frekuensi AMDSB, dengan demikian maka meode independen sideband ini adalah merupakan suau meode opimalisasi pemanfaaan lebar bidang AMDSB yang semula unuk sau sinyal informasi menjadi lebih dari sau sinyal informasi. 2. Sisem pemancar membuuhkan apis lolos rendah pada bagian awal unuk membaasi frekuensi masukan sehingga lebar bidangnya menjadi idak melebar, hal ini pening unuk lebar bidang frekuensi yang berdekaan dengan lebar bidang frekuensi informasi lain seperi pada AMISB ini. 3. Sinyal OOK yang dimodulasi dengan menggunakan sisem AMSSBSCUSB maka akan menghasilkan sinyal AMSSBSCUSB yang membenuk sinyal OOK juga dengan frekuensi lebih inggi yang besarnya adalah frekuensi pembawa diambah frekuensi OOK, sehingga pada penerima dapa langsung dimasukkan ke pendeeksi sinyal OOK unuk mendapakan sinyal informasinya. 4. Pada penerima peranan apis lolos pia sanga pening unuk mengurangi aau jika mungkin menghilangkan pengaruh anara jalur sisi yang sau dengan jalur sisi yang lain dimana informasi yang erkandung masing-masing jalur berbeda, sehingga disorsi akiba kebocoran jalur sisi yang berlawanan (crossalk) dapa diekan. VI. Saran Unuk pemanfaaan dan pengembangan sisem ini lebih lanju sehingga menghasilkan sisem yang lebih baik, maka penulis menyampaikan saran-saran sebagai beriku: 1. Model modulasi unuk daa dapa diganikan dengan model modulasi lain yang mungkin lebih baik aau membuuhkan lebar bidang yang kecil unuk kecepaan daa yang inggi (sebagai conoh QAM). 1. A Bruce Carlson, Communicaions Sysems An Inroducion o Signals and Noise in Elecrical Communicaion, Singapura, Abdul Aleaf, A Sudy of Te Crysal Oscillaor for CMOS-COP, Aplicaion Noe 400, Naional Semiconducor, Alber Paul Malvino, Ph.D, Prof. M. Barmawi, Ph.D, M.O. Tjia, Ph.D, Prinsip-prinsip Elekronika Jilid 1, Edisi Keiga, Erlangga, Jakara, Alber Paul Malvino, Ph.D, Prof. M. Barmawi, Ph.D, M.O. Tjia, Ph.D, Prinsip-prinsip Elekronika Jilid 2, Edisi Keiga, Erlangga, Jakara, Arhur B. Williams, Elecronic Filer Design Handbook, McGraw- Hill Book Company, New York, AS Praiso, Rangkaian Pilihan Serial Elex 1985, PT Elex Media Kompuindo, Jakara, Charles A. Schuler, William L. McNamee, Indusrial Elecronics And Roboics, McGraw-Hill, Singapore, Dennis Roddy, John Coolen, Kamal Idris, Komunikasi Elekronika, Jilid 1, Edisi keiga, Erlangga, Jakara, Edwin Y. Seiawan, Modulasi Ampliudo, Laporan Kerja Prakek di Laboraorium Teknik Elekro UNDIP, Jurusan Teknik Elekro Fakulas Teknik Universias Diponegoro, Semarang, Forres Barker, Communicaions Elecronics - Sysem, Circuis, and Devices, Prenice Hall Inernaional, New York, George Kennedy, Elecronic Communicaion Sysem, Edisi 3, McGraw-Hill Book Company, Singapura, George R. Cooper, Clare D. Mc Gillem, Modern Communicaion and Spread Specrum, McGraw-Hill Inernaional Ediions, Singapura, Herber Taub, Donald L. Schilling, Principles of Communicaion Sysems, Edisi kedua, Mc Graw-Hill, New York, Jacob Millman, Herber Taub, Pulse, Digial And Swiching Waveforms, McGraw-Hill Inernaional Ediion. 15. Jim Karki, Undersanding Operaional Amplifier Specificaions, Texas Insrumen, Leon W. Couch II, Digial and Analog Communicaion Sysems, Edisi keempa, Mac Millan Publishing Company, New York, Mischa Schwar, Sri Jano Wirjosoedirdjo Ph.D, Transmisi Informasi, Modulasi dan Bising, Edisi Keiga, Erlangga, Jakara, Naional Analog and Inerface Produc Daabook, Naional Semiconducor, P.H. Smale, Ir. Chris Timoeus, Sisem Telekomunikasi I, Edisi 2, Erlangga, Jakara, Rahma Ariano, ST, Operasi (Operaional Amplifier) Adonan Remah-remah Kuliah. 21. Ron Mancini, Edior in Chief, Opamp For Everyone, Design Reference, Texas Insrumen, Ronald J. Tocci, Digial Sysems Principles And Applicaions, Fifh Ediion, Prenice-Hall Inernaional, Inc. 23. Sergio Franco, Design Wih Operaional Amplifier And Analog Inegraed Circuis, Edisi kedua, WCB/McGraw-Hill, Singapore, Thomas Kugelsad, Acive Filer Design Technique, Texas Insrumen, Transmisi Daa dan Suara Melalui Sau Pembawa Modulasi Ampliudo Jalur Sisi Ganda Pembawa Diekan (AMDSBSC). (Hardiaro Soeharo H., Sudjadi, Ajub Ajuliam Z.) 5