Modulasi adalah proses modifikasi sinyal carrier terhadap sinyal input Sinyal informasi (suara, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, siny

Transkripsi

1 Modulasi

2 Modulasi adalah proses modifikasi sinyal carrier terhadap sinyal input Sinyal informasi (suara, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, sinyal tersebut harus ditumpangkan pada sinyal lain. Dalam konteks radio siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yang ditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa (carrier). Jenis dan cara penumpangan sangat beragam. Yaitu untuk jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital. Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan sinyal gambar, sinyal film, atau sinyal lain.

3 Tujuan Modulasi Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran. Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah, jika f / fc ~ 1 10 % Menekan derau atau interferensi Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio ( diterbitkan oleh ITU-T T ) Untuk multiplexing : proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.

4 Proses modulasi terdiri dari : Modulasi secara analog Modulasi Continuous Wave Modulasi Amplitudo (AM) AM Full Carrier (AM FC) Double Side Band (DSB) Single Side Band (SSB) Vestigial Side Band (VSB) Modulasi Sudut Modulasi Frekuensi (FM) Modulasi Phasa (PM)

5 Modulasi Pulsa Modulasi Pulsa Analog Pulse Amplitude Modulation (PAM) Pulse Position Modulation (PPM) Pulse Width Modulation (PWM) Modulasi Pulsa Digital Pulse Code Modulation (PCM) Delta Modulation (DM) Differential Pulse Code Modulation (DPCM) Modulasi secara digital Amplitude Shift Keying (ASK) Frequency Shift Keying (FSK) Phase Shift Keying (PSK)

6 Basic Types of Modulation 1. Continuous Wave (CW) Carrier Modulation Gelombang pembawa (carrier waveform) berupa gelombang kontinyu (biasanya sinusoidal) Salah satu parameter dari gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan 2. Pulse Modulation Gelombang pembawa (carrier waveform) berbentuk pulsa (biasanya pulsa persegi/rectangular) Salah satu parameter dari pulsa gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan

7 c( t) Gelombang pembawa berbentuk sinusoidal : c(t) = Ac cos(2π fc t + Φc ) Parameter parameter dari gelombang tersebut yang dapat dimodulasi adalah : Amplitudo, Ac untuk modulasi amplitudo Frekuensi, fc atau ωc = 2 π f c t untuk modulasi frekuensi Phasa, Φc untuk modulasi fasa.

8 Amplitudo, Frekuensi, Phase B A C C voltage A cycle (T) B 0 π 2π Amplitude (V) time (t) Amplitudo Nilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari gelombang Frekuensi Jumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik (cycles per second atau Hertz) Phase Gelombang A dengan phase 0 0 Gelombang B dengan selisih phase (lebih lambat) terhadap A Gelombang C dengan selisih phase (lebih cepat) terhadap A

9 Modulasi Analog Modulation Theorem à Frequency Transalation Shifting atau pergeseran dari spektrum didalam frequency domain Merubah atau menempatkan frekwensi rendah menjadi frekwensi yang lebih tinggi agar dapat dikirimkan/ditransmisikan melalui media transmisi. carrier wave 0 4 KHz f c frekuensi Jenis-jenis modulasi analog : 1. Amplitude modulation (AM) 2. Frequency modulation (FM) 3. Pulse Amplitude Modulation (PAM)

10 Amplitude Modulation (AM) Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling sederhana Gelombang pembawa (carrier wave) diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan voltage time Modulation voltage time Message signal voltage time Modulated signal Carrier waveform Digambarkan dalam spektrum frekuensi carrier 0 4 KHz Message signal f c Modulated signal frekuensi

11 Frequency Modulation (FM) Frekwensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM voltage time Modulation voltage time Message signal voltage time Modulated signal Carrier waveform

12 AM FM PM

13 Pulse Amplitude Modulation (PAM) Konsep dasar PAM adalah mengubah amplitudo pembawa yang berupa deretan pulsa (diskrit) mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan Sinyal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal) voltage time Modulation voltage time Message signal voltage time Modulated signal Carrier

14 Modulasi Digital v Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog v Teknik modulasi digital : Teknik dasar : Amplitude shift keying (ASK) Frequency shift keying (FSK) Phase shift keying (PSK) Variant dari teknik dasar di atas : 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM) Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

15 BASK, BFSK dan BPSK Binary Amplitude Shift Keying (BASK) Sinyal direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa Sinyal 1 à direpresentasikan dengan status ON (ada gelombang pembawa) Sinyal 0 à direpresentasikan dengan status OFF (tidak ada gelombang pembawa) Binary Frequency Shift Keying (BFSK) Sinyal direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa Sinyal 1 à direpresentasikan dengan frekuensi tinggi Sinyal 0 à direpresentasikan dengan frekuensi rendah Binary Phase Shift Keying (BPSK) Sinyal direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa Sinyal 1 à Phase gelombang pembawa tidak bergeser (pergeseran phase 0 0 ) Sinyal 0 à Phase gelombang pembawa bergeser (berlawanan)

16 BASK, BFSK dan BPSK Signal BASK BFSK BPSK

17 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM) Sinyal direpresentasikan dengan 4 nilai besaran amplitudo dari gelombang pembawa. Bit value Amplitude

18 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Sinyal direpresentasikan dengan 4 status pergeseran phase dari gelombang pembawa Bit value Phase shift

19 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) v Merupakan kombinasi amplitude modulation dan phase shift keying v Sinyal direpresentasikan dalam kombinasi besaran amplitudo (2 besaran) dan pergeseran phase (4 status). v Memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi untuk bandwidth yang ditentukan v Lebih tahan terhadap noise Bit value Amplitude Phase shift

20 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Contoh : Bit stream sinyal sbb : Bagi dalam kelompok masing-masing 3 bit: Perubahan amplitudo dan phase Bit value Amplitude Phase shift Bentuk gelombang modulasi