Modulasi Digital

By Monday, January 27, 2014 , ,

            Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi.
Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu :
·      Amplitudo     : ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog
·      Frekuensi      : jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik
·      Phase            : besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu
Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi.

Gambar 1. Bagan proses pengiriman data
Informasi yang dikirim bisa berupa data analog maupun digital sehingga terdapat dua jenis modulasi yaitu :
Tabel 1. Jenis Modulasi
Jenis Modulasi
Perbedaan Utama
Modulasi analog
Sinyal pesan adalah gelombang kontinyu. Untuk mengirim pesan digital, modulasi digital mengalokasikan sepotong waktu yang disebut interval sinyal dan menghasilkan fungsi kontinyu yang mewakili simbol.
Modulasi digital
Pesan yang ditransmisikan untuk sistem modulasi digital mewakili seperangkat simbol­simbol abstrak. Misalnya 0 s dan l s untuk sistem transmisi biner)


            Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital sebetulnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya (modulated carrier) memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1) yang dikandungnya. Berarti dengan mengamati modulated carriernya, kita bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi).
Melalui proses modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik (logam atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio). Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK


v  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 ITU­T )
– Untuk multiplexing : proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama­sama melalui satu kanal transmisi.

v  Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog
  1. Teknik Dasar (cara kerja):
  1. Amplitude shift keying (ASK)
Amplitude Shift Keying Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metode modulasi dengan mengubah-ubah amplitude. Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital.

  1. Frequency shift keying (FSK)
Frequncy Shift Keying Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui penggeseran frekuensi. Metode ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan gelombang output yang tidak mempunyai fase terputus-putus.


  1. Phase shift keying (PSK)
Phase Shift Keying Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal melalui pergeseran fase. Metode ini merupakan suatu bentuk modulasi fase yang memungkinkan fungsi pemodulasi fase gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fase dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai denganperubahan status sinyal informasi digital. Sudut fase harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima.
  
Bentuk Sinyal Digital
Gambar 2. Bentuk Sinyal Digital
Pada literature lain, teknik modulasi digital ASK, FSK, dan PSK dijelaskan dalam bentuk binary.
Tabel 2. Tabel BASK, BFSK, dan BPSK

BASK
BFSK
BPSK
perepresentasian
Sinyal di representasikan dalam dua kondisi perubahan amlitudo gelombang pembawa
Sinyal di representasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa


Sinyal di representasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa
Perepresentasian sinyal “1”
direpresentasikan dengan status "ON" (ada gelombang pembawa)
direpresentasikan dengan frekuensi tinggi

Phase gelombang pembawa tidak bergeser (pergeseran phase 0 derajat)

Perepresentasian sinyal “0”
direpresentasikan dengan status "OFF" (tidak ada gelombang pembawa)
direpresentasikan dengan frekuensi rendah

Phase gelombang pembawa bergeser 180 derajat (berlawanan)

Bentuk sinyal ASK, FSK, dan PSK secara binary
Gambar 3. Bentuk sinyal ASK, FSK, dan PSK secara binary

B. Varian dari teknik dasar di atas:
·    4 Pulse Amplitude Modulation (4­-PAM)
·    Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

·    Quadrature Amplitude Modulation (QAM)


Bit Error Ratio (BER)
Bit error rate atau Bit error ratio merupakan sejumlah bit digital bernilai tinggi pada jaringan transmisi yang ditafsirkan sebagai keadaan rendah atau sebaliknya, kemudian dibagi dengan sejumlah bit yang diterima atau dikirim atau diproses selama beberapa periode yang telah ditetapkan.
BER ini merupakan salah satu ukuran kinerja system, yang menyatakan jumlah bit yang rusak saat data ditransmisikan dari sumbernya hingga penerima. Sebagai contoh, BER sebesar 5 x 10 –6 berarti ada lima bit yang rusak dalam setiap satu juta bit yang ditransmisikan.
Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya BER adalah:
1. Lebar bidang
2. SNR
3. Kecepatan transmisi
4. Media transmisi
5. Lingkungan
6. Jarak transmisi
7. Kinerja pemancar dan penerima

 

Bentuk Kurva BER
Gambar 4. Bentuk Kurva BER
Kurva BER membentuk air terjun dimana semakin besar nilai dB ( SNR) maka nilai error makin kecil. Nilai kurva Bit Error Rate yang didapat sebagai fungsi sinyal noise to ratio.


Contoh penerapan modulasi digital
Pada kanal komunikasi berupa udara, diperlukan antena untuk proses pemancaran/ radiasi dan penerimaan sinyal. Jika sebuah media transmisi dapat digunakan oleh beberapa kanal,maka modulasi dapat digunakan untuk menempatkan masing-masing kanal pada wilayah spektrum frekuensi yang berbeda, seperti teknik fdm pada sistem telepon.

#MengikatIlmu

-------------------------------------------

Mohon maaf sebesar-besarnya karena dalam tulisan ini tidak mencantumkan sumber referensi. Referensinya lupa tersimpan :"(

You Might Also Like

0 Comments

Pembaca yang budiman, kindly gimme apapun pendapat atau komentar kamu tentang artikel saya. Tulisan ini tanpa komentar kamu, kayak mahasiswa akhir tanpa skripsi. Ada yang kurang gitu, yak.

Terimakasih atas kunjungan dan segala apresiasinya. Selamat berkarya :)