PEMODELAN PENGGUNAAN SINYAL QPSK PADA KOMUNIKASI FM

Transkripsi

1 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara PEMODELN PENGGUNN SINYL QPSK PD KOMUNIKSI FM Pius Yozy Merucahyo Teni Elero, FST, Universias Sanaa Dhara Eail: yozy@usdacid BSTRCT Nowadays, analog FM radio syse is popular he sae ie, digial echnology is growing in applicaion I boh syses can be cobined, i will give ore advanage or he people In his paper, odel o cobinaion o FM analog and digial syse will be buil in an inegraed syse Syse digial is represened wih QPSK signal The audio signal will be replaced wih QPSK signal as odulaing signal The resul is he siple odel o cobining FM and QPSK Keywods : Frequency Modulaion FM, QPSK, Noral Disribuion I PENDHULUN Saa ini radio asih eilii pendengar yang sanga luas yang elipui seua alangan dala asyaraa Melalui radio ia dapa eperoleh berbagai inorasi, bai inorasi iliah aaupun hiburan dan berbagai aca suguhan siaran radio yang lainnya Saa ini sebagian besar sudio radio enggunaan eni odulasi analog Pada saa yang saa enologi digial juga seain berebang dan dapa dieria oleh asyaraa Kedua enologi ersebu diharapan dapa saling enunjang sehingga enologi FM analog dala penyiaran radio yang selaa ini ada dapa engaoodasi sise digial secara opial Sehubungan dengan hal di aas aa aan dicoba dibua odel ouniasi FM yang apu engirian yal digial, dala hal ini enggunaan odulasi digial QPSK Pada ahirnya diharapan dengan odel ini ergi anara sise FM analog dan digial cuup enggunaan eode aau pirani yang sederhana sehingga perpindahan penyiaran analog e digial dapa dilauan dengan penabahan pirani yang sederhana dan berbiaya urah Pada ulisan ini aan dihasilan odel penggunaan ouniasi FM unu yal digial dengan eniiberaan pada peneriaan yal FM digial elalui inerpreasi yal peodulasi I QPSK Quadraure Phase Shi Keying QPSK adalah salah sau benu dari PSK Phase Shi Keying PSK adalah odulasi digial yang enyapaian daa inorasi dengan engubah aau eodulasi ase dari yal asal gelobang pebawa Sea odulasi digial ini enggunaan sejulah yal pebeda unu erepresenasian daa digial Seiap ase erupaan anda aau ode dari sau inorasi aau sibol dapun variasi inorasi pada QPSK julahnya adalah epa Isilah quadraure pada QPSK enunjuan epa eunginan ase yang dapa digunaan unu enyapaian inorasi Pada seiap periode wau sibol, sau ase dapa berubah sau ali Oleh arena ada epa eunginan ase aa ada dua bi inorasi yang dapa disapaian dala sau slo wau aau durasi sibol Gabar Konselasi ase QPSK 9

2 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara Gelobang QPSK dapa digabaran sebagai beriu: Sibol Sibol Sibol 3 Sibol 4 Gabar Sinyal Sibol QPSK Secara aeais gelobang QPSK dapa diruusan sebagai beriu I Frequency Modulaion FM [ Φ ] S c c Φ ase penunju dibi inorasi yang diransisian, jara anar ase 9 Frequency Modulaion FM adalah yal erodulasi sudu yang enyapaian inorasi elalui gelobang pebawa erodulasi dengan engubah-ubah reuensi Dala apliasi analog, reuensi sesaa gelobang pebawa adalah berbanding lurus dengan nilai yal asuan peodulasi pliudo yal pebawa eap onsan FM relai ahan erhadap gangguan sehingga di pilih unu sebagai odulasi sandar unu reuensi inggi Siaran radio yang paling populer di asyaraa adalah siaran radio FM yang enggunaan reuensi pebawa seiar an Mhz Dengan deiian sise ini eilii jangauan yang paling luas, sehingga pengebangan sise ini aan engunungan asyaraa arena asyaraa dapa eniai layanan FM yang lebih bai dengan biaya yang urah Conoh dari gelobang requency odulaion adalah sebagai beriu: Gabar 3Gelobang FM Pada ulisan ini yal yang digunaan adalah yal hasil pebangian Indirec FM yang diruusan sebagai beriu: [ ] s diana : s gelobang pebawa FM reuensi gelobang pebawa apliudo gelobang pebawa sudu ase gelobang pebawa

3 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara dapun sudu ase gelobang pebawa dapa diruusan sebagai beriu : d3 relai ecil dibanding radian sehingga dapa digunaan ruus sebagai beriu : [ ] [ ] reuensi odulaor reuensi/apliudo diana: geloba ng peodul asi sensiivi as Dari persaaan dan 3 diperoleh ruus gelobang FM sebagai beriu: s 4 d Dala hal ini erupaan yal QPSK, aa persaaan aan enjadi : [ ] 5 sehingga didapa aprosiasi persaaan yal gelobang FM pada sisi peancar adalah sebagai beriu: [ ] s d 6 Sinyal peodulasi Tapis Lolos Bawah Produc odulaor Gelobang FM Gelobang Pebawa Gabar 4 Blo Pebangi Indirec FM I3 Tapis Lolos Bawah Low Pass Filer Tapis Lolos Bawah adalah apis yang elewaan yal reuensi rendah eapi eleahan apliudo yal dengan reuensi yang lebih inggi daripada reuensi cuo Dala ulisan ini apis lolos bawah adalah apis yang ideal sehingga reuensi yang inggi dileahan sapai bernilai nol dan ida eperhiungan daerah ransisi Hal ini sesuai dengan penggunaan pada ulisan ini diana reuensi yang dilewaan dan yang dihilangan eilii jara yang jauh

4 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara Tanggapan reuensi Freuensi Gabar 5 Karaerisi Tapis Lolos Bawah I4 Probabilias Disribusi Noral Penenuan sibol yang diirian oleh peneria adalah berdasaran probabilias noral Gaussian Ruus dari rando variabel noral adalah x μ σ X e 7 x σ Gabar 6 Fungsi Noral Gaussian II PEMBHSN Dala eadaan ideal yal FM yang dieria adalah saa dengan yal yang diiri yaiu sebagai beriu: [ ] s d 6 Pada sisi peneria, yal persaaan diaas aan dianalisa sebagai beriu [ ] d d 8 d Nilai adalah onsan selaa durasi bi Oleh arena iu sanga pening eepaan engenali awal dan ahir durasi bi aupun besaran apliudo Pada ulisan ini diasusian proses

5 3 pengabilan daa aura, arena esalahan sedii saja engenai besarnya egangan aupun esalahan pewauan aan sanga berpengaruh pada eberhasilan proses secara eseluruhan Karena nilai aa persaaan di aas dapa diruusan sebagai beriu : 9 d d d Dari persaaan 6 dan 9, persaaan yal FM yang dieria enjadi sebagai beriu : s Jia persaaan di aas dialian dengan yal usoidal yang berreuensi saa dengan reuensi gelobang pebawa yaiu dengan ujuan eperbesar jara anar reuensi aa perhiungannya dapa diliha di bawah ini : s Dari perhiungan di aas napa bahwa jara reuensi anar yal seain besar Sinyal persaaan I dan III eilii reuensi yang sanga inggi yaiu enjadi sebesar dua ali reuensi gelobang pebawa Sedangan yal persaaan II eilii reuensi sebesar reuensi audio Secara enis, yal persaaan I dan yal persaaan III aan udah dipisahan dari yal persaaan II dan dihilangandengan apis lolos rendah Hasil penapisan enghasilan yal yang dapa diruusan sebagai beriu: s LPF I II III Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara

6 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara Seperi elah dinyaaan di aas bahwa nilai adalah onsan aa diusahaan agar yal yang erupaan ungsi dapa diunculan yaiu dengan cara dipisahan dari yal yang lain Caranya adalah engalian persaaan dengan sehingga didapaan perhiungan sebagai beriu: s 3 [ - ] Pada pengaaan selaa durasi bi aa nilai onsan aau berreuensi nol dengan apis lolos rendah ideal aa yal onsan aau berreuensi nol dapa dipisahan dengan yal yang lain sehingga didapaan persaaan yal yang ersisa adalah sebagai beriu: slpf 3 Dari napa bahwa sauannya adalah sauan apliudo Hal ini disebaban sauan adalah reuensi/sauan apliudo Hal ini ebua pengaaan enjadi lebih sederhana arena hanya dibuuhan pirani pendeesi apliudo egangan yal yang dieria Hasil penapisan di aas enunjuan bahwa yal yang ersisa erupaan suau yang onsan aau dala perhiungan erupaan suau onsana Unu endapaan eadaan ini dibuuhan pirani deesi ecepaan dan eauraan yang inggi sehingga yal yang dieria pada suau durasi wau erenu erupaan suau yalonsan Di saping iu pirani ersebu dapa endeesi awal dan ahir durasi bi sehingga pirani epunyai wau yang cuup unu endapaan nilai penguuran yal dieria sebagai yal yang onsan Proses pengabilan daa nilai yal dan eode perhiungan di aas eudahan deesi aas yal yang dieria, yang awalnya suau yal ungsi wau yang oples, pada ahirnya enjadi suau yal onsan au dengan aa lain perbedaan aas epa sibol yang ungin dala sise QPSK erdeesi sebagai variasi apliudo egangan onsan saja Dala hal ini pirani penguuran reuensi ida diperluan arena hanya dibuuhan pirani penguur apliudo egangan dapun blo peneria yal QPSK dengan enggunaan sise FM adalah sebagai beriu : 4

7 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara Sinyal dieria s X s Tapis Lolos Bawah LPF s LPF X s 3 Tapis Lolos Bawah LPF Sibol Sibol Sibol 3 Sibol 4 Pirani pengabil epuusan s LPF Gabar 7 Blo Peneria Pada blo di aas hanya eerluan dua pirani pengali dan dua apis lolos bawah yang ida erlalu ea dala penapisan arena yal yang dilewaan dan yang dihilangan eilii jara reuensi yang panjang Jadi daerah ransisi dari apis ida perlu eilii eiringan anggapan reuensi yang besar Ini berari juga orde apis ida erlalu inggi sehingga pirani yang digunaan enu lebih sederhana Pirani pengabil epuusan endasaran inerpreasi sibol dengan eode disribusi noral Gaussian Sebenarnya eode jara erdea Leas Mean Square juga dapa digunaan an eapi berhubung edaangan sibol e suau peneria sanga besar aa eode yang epa adalah disribusi noral Gaussian Di aas elah dienuan bahwa jara sudu anar sibol adalah 9, aa peilihan onselasi sudu harus enghindari onselasi sudu yang enghasilan dua nilai cous aau lebih yang saa Konselasi yang perlu dihindari isalnya onselasi,9, 8,7 Selain iu onselasi lain yang dihindari adalah 45, 35, 5, 35 Dala ulisan ini digunaan onselasi 6,5, 4,33 Jia pada nilai dilauan proses noralisisi sehingga nilainya adalah aa variasi egangan yang uncul adalah : Tegangan opial sibol -5 Tegangan opial sibol 866 Tegangan opial sibol 3 5 Tegangan opial sibol Dari peribangan di aas ahirnya dapa dienuan onselasi sudu seperi pada gabar 8 5

8 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara Sibol '' 5 9 Sibol '' Sibol '4' Sibol '3' Gabar 8 Konselasi sudu QPSK yang dipilih Selanjunya variasi onselasi dapa diebangan sesuai dengan ebuuhan aaupun eadaan riil Misalnya jara anar sudu sibol ida epa 9 aau engaur apliudo ag-ag sibol ida epa saa Hal ini sesuai dengan eode odulasi digial yang enggabungan variasi perbedaan apliudo dan sudu posisi unu ebenu onselasi yal digial Unu pada -array PSK yang lebih besar aa oplesias onselasi yal aan seain inggi Hal ini disebaban eunginan dua aau lebih nilai yang saa aan seain besar Cara engaasi hal ersebu adalah dengan peilihan secara epa nilai sudu posisi yang aan digunaan 3 5 Tegangan Opial Sibol'' -5 Sibol'' 866 Sibol'3' 5 Sibol'4' -866 Sibol'' Sibol'' Sibol'3' Sibol'4' Tegangan Sinyal Dieria Gabar 9 Inerpreasi Sinyal Dieria Inerpreasi yal dieria enggunaan auran disribusi noral Gaussian Hal ini disebaban pada enyaaannya julah bi yang daang e suau peneria sanga besar Julah yang besar ini sesuai dengan ruusan disribusi noral Gaussian yang engasusian julah daa yang diaai ida erhingga Dari gabar 9 napa bahwa eia egangan yal dieria saa dengan nol aan erjadi esulian enginerpreasi sibol dari yal yang daang Oleh arenanya perlu ada eanise unu enenuan apan ada pengirian yal apan ida erjadi pengirian Di beberapa posisi 6

9 Seinar Nasional pliasi Sains dan Tenologi 8 IST KPRIND Yogyaara erjadi perpoongan anar grai Pada perpoongan ersebu pendeesi engalai esulian unu enenuan sibol ana yang sebenarnya diirian Salah sau cara engaasi asalah-asalah ersebu adalah dengan eanise perinaan pengirian ulang sibol yang diiri pabila ida dilauan aa yang erjadi adalah gala pengirian III KESIMPULN Berdasaran pebahasan diaas dapa disipulan bahwa: Kouniasi dengan yal QPSK pada sise ouniasi FM dapa dibuian Unu endeesi sibol QPSK dilauan dengan endeesi apliudo yal-yal DC pada peneria 3 Unu inerpreasi yal QPSK cuup enggunaan dua pirani pengali dan dua pirani apis pelolos bawah yang sederhana 4 Fungsi probabilias noral Gaussian dapa digunaan unu inerpreasi peneriaan sibol QPSK Daar Pusaa [] Hayin, Sion, 989, nalog & Digial Counicaions John Wiley & Sons, Inc, Canada [] Hsu, Hwei, P, 996, Probabiliy, Rando Variables, & Rando Processes McGraw-Hill,New Jersey [3] Proais, John G, 995, Digial Counicaions McGraw-Hill, Singapore [4] Zieer, Rodger E, dan Peerson, Roger L, 985, Digial Counicaions and spread Specru Syses McGraw-Hill, New Jersey 7