TTG3B3 - Sistem Komunikasi 2 Modulasi Digital: PSK dan ASK

Transkripsi

1 TTG3B3 - Sistem Komunikasi 2 Modulasi Digital: PSK dan ASK S1 Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik Elektro Universitas Telkom Oleh: Linda Meylani Agus D. Prasetyo

2 Tujuan Pembelajaran Mengetahui jenis-jenis modulasi digital Mengetahui konsep bit, simbol, BER, SER, bandwidth dan hubungannya dengan jenis modulasi Mengetahui prinsip modulasi & demodulasi M-PSK dan menghitung probabilitas error Mengetahui prinsip modulasi & demodulasi M-ASK dan menghitung probabilitas error 2

3 Outline Block Sistem Komunikasi Digital Definisi Modulasi Jenis Modulasi Tujuan Modulasi Phase Shift Keying BPSK QPSK Amplitude Shift Keying 3

4 Mengapa dibutuhkan modulasi? 4

5 Modulasi Modulasi merupakan: Proses penumpangan sinyal informasi pada sinyal carrier Proses translasi sinyal baseband ke sinyal bandpass Proses mapping bit-bit informasi kedalam konstelasi sinyal yang didasarkan pada aturan tertentu pada modulasi Sinyal bandpass sinyal termodulasi Modulasi dapat dilakukan dengan mengubah sifat sinyal carrier: Amplituda, frekuensi, phasa Demodulasi: Merupakan kebalikan proses modulasi. 5

6 Jenis Modulasi Modulasi Analog: AM (Amplitude Modulation) PM (Phase Moduation) FM (Frequency Modulation) Modulasi Digital: ASK (Amplitude Shift Keying) PSK (Phase Shift Keying) FSK (Frequency Shift Keying) QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 6

7 Tujuan Modulasi Bit rate yang tinggi Efisiensi Spektral Efisiensi daya Biaya implementasi yang rendah Handal 7

8 Phase Shift Keying 8

9 Binary Phase Shift Keying (BPSK) Sinyal binary 1 dan 0 direpresentasikan dengan simbol s1(t) dan s2(t). Fasa kedua sinyal dipisahkan 180 derajat. Sederhana utk diimplementasikan, tidak efisien dalam penggunaan bandwidth. Sangat handal, sering digunakan secara extensif pada komunikasi satelit. 9

10 Binary Phase Shift Keying (BPSK) Sinyal BPSK dapat dinyatakan dengan fungsi basis: Sehingga simbol s1 dan s2 dapat dinyatakan dengan: Sehingga konstelasi sinyal BPSK dapat ditunjukkan oleh: 10

11 Binary Phase Shift Keying (BPSK) Modulator BPSK ditunjukkan pada gambar berikut: Bandwidth sinyal BPSK Karena pada BPSK rate symbol sama dengan rate bit maka 11

12 Struktur Penerima Demodulasi: sinyal terima diubah ke dalam sinyal baseband, difilter, dan di-sampling Tipe Demodulasi : koheren dan non koherent Deteksi: melakukan proses deteksi dengan menggunakan Detektor ML [Sorour Falahati, Modulation, Demodulation and Coding Course,2005] 12

13 Probabilitas Error BPSK Untuk menghitung probabilitas error, makadapat ditentukan dari decision region dari sinyal s1(t) ataupu dari sinyal s2(t). Decision region untuk symbol 1 atau sinyal s1(t) ditandai dengan Z1: 0 < x1 <, sehingga observasi dari suatu sinyal x(t) yang diterima akan: Conditional probability density function dari suatu variable random X1, bila sinyal s2(t) ( atau symbol 0 )yang dikirimkan dapat dinyatakan dengan: 13

14 Probabilitas Error BPSK Probabilitas error dari penerima jika memilih symbol 1 sedangkansimbol yang dikirim adalah symbol 0 adalah: Sehingga probabilitas error untuk BPSK, dinyatakan dengan: 14

15 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Teknik modulasi multilevel : 2 bit per symbol Lebih efisien spektrum, lebih kompleks receiver. Dua kali lebih efisien bandwidth daripada BPSK Persamaan sinyal QPSK dinyatakan dengan: 15

16 QPSK Sistem modulasi QPSK dibentuk oleh 2 fungsi basis, yaitu: Konstelasi sinyal: Untuk phasa sinyal carrier: π/4, 3π/4, 5π/4, 7π/4 16

17 Bandwidth Perbandingan bandwidth BPSK dan QPSK Perbandingan Rate simbol BPSK dan QPSK Bandwidth QPSK dinyatakan dengan: 17

18 Detektor QPSK 18

19 Probabilitas Error Probabilitas error pada QPSK dapat didekati dengan memandang setiap kanal inphase dan quadrature saling independent Probabilitas error tiap kanal menggunakan probabilitas BPSK Sehingga probabilitas benar simbol QPSK: 19

20 Probabilitas Error QPSK Probabilitas symbol error QPSK: Probabilitas symbol error: 20

21 Probabilitas Bit Error QPSK Energi simbol dapat dinyatakan sebagai fungsi energi bit, di mana: Symbol error Bit error 21

22 Amplitude Shift Keying (ASK) 22

23 ASK ASK, merupakan modulasi digital yang merepresentasisikan suatu set sinyal atau simbol dengan variasi nilai amplitude dari sinyal carriernya. Amplituda dari sinyal carrier analog bervariasi tergantung ada urutan bit. Persamaaan sinyal ASK dapat dinyatakan dengan : 23

24 ASK [Sorour Falahati, Modulation, Demodulation and Coding Course,2005] 24

25 Coherent Detection ASK 25

26 Probabilitas Error [Sorour Falahati, Modulation, Demodulation and Coding Course,2005] 26

27 Terima kasih dan selamat belajar. 27