JENIS-JENIS MODULASI

JENIS- JENIS MODULASI

Modulasi adalah suatu proses dimana properti atau parameter darisuatu gelombang divariasikan secara proporsional terhadap gelombang yanglain. Parameter yang diubah tergantung pada besarnya modulasi yang diberikan.Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal yaitu sinyal pemodulasi yangderupa dinyal informasi yang dikirim, dan sinyal carrier dimana sinyal informasitersebut ditumpangkan. (Krauss, H.L, Raab, F.H. 1990)

 

             Modulasi memiliki dua macam jenis, yaitu

v       *modulasi sinyal analog.

v       *modulasi sinyal digital.

CONTOH MODULASI SINYAL ANALOG adalah

·         Frequency Modulation (FM)

·         AmplitudeModulation(AM).

CONTOH MODULASI SINYAL antara lain

Ø  AmplitudeShiftKeying    (ASK),

Ø  PhaseShiftKeying     ( PSK),

Ø  FrequencyShiftKeying      (FSK).

.

Tujuan dilakukannya proses modulasi antara lain :

1.untuk memudahkan proses radiasia.Pada kanal komunikasi berupa udara, diperlukan antena untuk prosespemancaran/radiasi dan penerimaan sinyal.b.Dimensi antena adalah berbanding terbalik dengan frekwensi sinyal yangdipancarkan/diterimanya.

2.untuk memungkinkan multiplexing jika sebuah media transmisi dapat digunakan oleh beberapa kanal,maka modulasi dapat digunakan untuk menempatkan masing-masing kanal padawilayah spektrum frekwensi yang berbeda. Contohnya : teknik fdm pada sistemtelepon.

3.Untuk mengatasi keterbatasan peralatana.

a.Pembuatan peralatan pengolahan sinyal (signal processing devices) seperti filter dan amplifier memiliki tingkat kesulitan yang berbeda untuk spektrumfrekwensi tertentu.

b.Untuk itu modulasi dapat digunakan untuk menempatkan sinyal informasi kewilayah spektrum tertentu, dimana pembuatan peralatan pengolahansinyalnya menjadi paling mudah.

4.Untuk memungkinkan pembagian frekuensi.

a. Modulasi memungkinkan beberapa stasiun radio dan televisi untukmelakukan siaran secara bersamaan menggunakan frekwensi sinyalpembawa yang berbeda. sehingga tidak akan terjadi interferensi antar stasiun.

b. Di sisi penerima, dengan adanya modulasi, maka dapat dilakukan pemilihanterhadap stasiun siaran yang memang ingin didengarkan/ditonton.contohnya: siaran radio dan televisi.

5.Untuk mengurangi pengaruh noise dan interferensia.

a.Pengaruh noise dan interferensi tidak dapat seluruhnya dihilangkan darisistem komunikasi.

b.Namun dimungkinkan untuk menekan pengaruh gangguan tersebut denganmenggunakan teknik modulasi tertentu.

  C. Sehingga penggunaan teknik modulasi secara umum akan menyebabkanbandwidth transmisi yang lebih besar dari bandwidth sinyal informasinya. secara umum akan menyebabkanbandwidth transmisi yang lebih besar dari bandwidth sinyal informasinya.

* Modulasi Analog

Pada Teknik Modulasi Analog sinyal informasi yang ditumpangkan padasinyal pembawa adalah Sinyal Analog.Teknik Modulasi Analog yang ada antara lain:

1.Modulasi Linier (Linear Modulation)

2.Modulasi Sudut (Angle Modulation)

1. Modulasi Linier 

Menerapkan proses translasi frekwensi langsung dari spektrum sinyalinformasi dengan menggunakan sinyal pembawa sinusoidal. Modulasi Linier sendiri memiliki beberapa aplikasi dengan kelebihandan kekurangan masing-masing, yakni:

o  A Amplitude Modulation      (AM)

o   Double-Sideband Modulation (DSB)

o   Single-Sideband Modulation  (SSB)

o   Modulasi Amplitudo

Modulasi amplitudo adalah suatu proses mengubah amplitudo gelombangpembawa sesuai dengan bentuk dari gelombang informasi. Bila suatu gelombangpembawa dimodulasi amplitudo, maka amplitudo bentuk gelombang pembawadbuat berubah sebanding dengan tegangan yang memodulasi

o   Double Side Band (DSB)

A. Double-Sideband -Suppressed Carrier (DSB –SC )Dalam modulasi AM, amplitudo dari suatu sinyal carrier, denganfrekuensi dan phase tetap, divariasikan oleh suatu sinyal lain (sinyal informasi).

B. Double Side Band-Large Carrier (AM)

Penggunaan metode modulasi suppressed carrier memerlukan peralatanyang rumit pada bagian penerima, berkaitan dengan perlunya pembangkitancarrier dan sinkronisasi phase. Jika sistem didisain untuk memperoleh penerimayang relatif sederhana, maka beberapa kompromi harus dibuat walaupun harus mengurangi efisiensi pemancar. Untuk itu identitas carrier dimasukkan ke dalamsinyal yang ditransmisikan, dimana sinyal carrier dibuat lebih besar dari sinyalyang lain. Karena itu sistem seperti ini disebut Double-Sideband Large Carrier (DSB-LC) atau umumnya dikenal dengan istilah AM.

o   Single Side Band

Sinyal AM yang termodulasi secara penuh, dua per tiga daya-nyatersimpan dalam sinyal carrier dan hanya seper tiga daya-nya berupa sinyal side-band. Pada hal sinyal side-band-lah yang mengandung informasi yangditransmisikan dan sinyal carrier sekedar merupakan kendaraan pengantar informasi yang diperlukan rangkaian penerima untuk men-demodulasi informasi.Jika sinyal carrier bisa dibuang dan hanya sinyal side-band yang ditransmisikanmaka dengan daya yang sama informasi bisa ditransmisikan lebih jauh. Di sisipenerima, diinjeksikan kembali sinyal carrier agar informasi bisa di-demodulasi.Sistem komunikasi dengan menggunakan Single Side Band sudah lamadikenal di kalangan amatir radio. Peralatan komunikasi pada band HFkebanyakan menggunakan mode ini karena mode ini menggunakan bandwidthyang sempit yaitu sekitar 2,4 KHz, maka daya jangkau perangkat komunikasi inipada daya pancar yang sama bisa lebih jauh bila di bandingkan dengan modeAM yang yang dipakai untuk radio siaran..

Gambar 2.5

Blok diagram transceiver SSB 80 Meter Band

Sekarang dipasaran memang banyak beredar transceiver SSB yangsudah jadi alias buatan pabrik dangan berbagai macam merek, misalnya Yaesu,

2. Modulasi Sudut

Modulasi sudut terdiri dari dua macam yaitu modulasi frekuensi dan modulasi phasa, sinyal informasi dapat digunakan untuk mengubah frekuensipembawa, sinyal informasi dapat digunakan untuk mengubah frekuens pembawa, sehingga menimbulkan modulasi frekuensi, atau untuk mengubahsudut fasa yang mendahului atau tertinggal, sehingga menimbulkan modulasiphasa, keduanya adalah parameter dari sudut pembawa, yang merupakan suatufungsi dari waktu, istilah umum modulasi phasa diartikan sebagai cakupan

 

a.  Modulasi frekuensi (FM)

Modulasi frekuensi adalah proses penumpangan gelombang informasipada gelombang carrier dengan cara mengubah-ubah frekuensi dari carrier sesuai dengan karakteristik gelombang informasi. Karena kandungan gelombanginformasi pada gelombang modulasi frekuensi  (FM) diwujudkan denganperubahan carrier, maka sistem ini memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkandengan AM (modulasi amplitudo).

Hal ini disebabkan karena gangguan-gangguan transmisi dominan terjadi pada komponen amplitudo, sedangkan padaFM memiliki amplitudo yang tetap, namun jika dari sisi pemakaian Bandwidth gelombang FM memerlukan bandwidth yang lebih lebar dibandingkan denganAM.

b.  Modulasi Phasa (PM)

Modulasi Phasa(PM) adalah suatu proses modulasi yang mengubah-ubah fasa dari gelombang carrier sesuai dengan karakteristik gelombang informasi. Modulasi fasa dihasilkan bila fasa sudut

dari pembawa dibuatmenjadi fungsi dari sinyal modulasi

*Modulasi Digital

Sistem komunikasi digital diilustrasikan pada Gambar 2.11. Gambar tersebut menunjukkan sistem pengiriman dan penerimaan digital secara umum.Pada sub bab ini akan dijelaskan secara garis besar fungsi dari masing-masingblok pada gambar tersebut.

Sistem Komunikasi Digital Source Encoder  menerima satu atau lebih sinyal analog untuk diubahmenjadi urutan symbol-simbol. Simbol-simbol ini bisa berupa biner (1 dan 0) atau anggota himpunan yang mempunyai dua atau lebih elemen.

digunakan untuk mengkomunikasi kan lebih dari satu sumber (source), makasebuah source encoder harus dilengkapi dengan multiplexer .

.Prinsip pengoperasian source encoder dan multiplexer akan dijelaskan lebih detail padabab selanjutnya. Yang menjadi perhatian kita adalah bahwa source encoder mendapatkan input berupa time signal  (st)  dan system komunikasi data dimulai dengan sebuah sinyal digital (misalkan data didapatkan dengan menekan tomboldi keyboard).

Dari peralihan sistim komunikasi tulisan tangan menjadi sistimkomunikasi listrik, diperlukan suatu model pengamanan terhadap data yang akandikirim maupun diterima. Harus diyakinkan bahwa hanya penerima yangbersangkutan saja yang bisa memahami data atau pesan yang terkirim, dan hanya pengirim yang resmi saja yang bisa mengirimkannya. Proses

Encryption melaksanakan pengamanan tersebut.

Channel Encoder 

menaikkan efisiensi dari sistem komunikasi digital. Peralatan ini mengurangi efek dari error transmisi. Jika ada noise yang masuk kekanal bersama-sama dengan data, ada kemungkinan sebuah simbol yang sudahterkirim akan di-interpretasi kan sebagai simbol yang lain pada sisi penerima.Efek dari error-error ini dapat dikurangi dengan menerapkan struktur redundansipada sinyal data.

Output dari kanal encoder adalah sebuah sinyal digital yangdikomposisikan dalam bentuk simbol-simbol. Sebagai contoh, dalam sistem biner outputnya berupa urutan bit 1 dan 0.                             Sebuah kanal listrik dapat mengirimkansinyal yang hanya berbentuk gelombang listrik. Ini penting. Jangan beranggapanbahwa sebuah sinyal digital dapatditransmisikan dalam bentuk yang belumtermodifikasi. Sebagai contoh, jika kita menggunakan sebuah kanal suara untukmengirimkan “10101”, bukan berarti kita mengucapkan lima kata tadi, karenapengucapan satu kata saja (misalkan “satu” sama dengan 1 pada 10101), samahalnya dengan mengirim sebuah urutan sinyal analog. Jadi, di sini kitamengirimkan sebuah sinyal digital menggunakan gelombang analog.Kelihatannya ini merupakan proses yang be rsimpangan, dan memang betuldemikian. Untuk mengirim sebuah sinyalanalog, perlu diubah menjadi sinyaldigital, kemudian mengirimkan sinyal digital tersebut melalui gelombang analog,mengkonversikan bentuk gelombang analog yang diterima menjadi sinyal digitalkembali (pada receiver) dan mengubah sinyal digital tersebut kembali menjadi

 

sinyal analog. Proses ini memiliki keuntungan tahan terhadap lingkungan noisemaupun distorsi dibandingkan sistim analog langsung.Kembali ke

Carrier Modulator 

, tujuan pemakaian peralatan ini adalah untuk menghasilkan bentuk gelombang analogsesuai dengan simbol diskrit padainputnya. Pada awal pembahasan,

encryptor 

bertugas memberikan perlindungankeamanan kepada pesan-pesan yang dikirim agar tidak terbaca, atau diterimaoleh penerima yang tidak berkepentingan. Dalam hal ini, encryptor menghasilkansebuah urutan simbol yang hanya dapat dibedakan oleh penerima yangberkepentingan. Pengamanan tambahan dapat dilakukan dengan teknik

spread spectrum

, yang bertujuan menghindari dari pendengar tidak resmi.Bagian kedua dari blok diagram Gambar 2.11adalah sistim penerima digital.Sistim ini seperti cermin gambar dari pemancar. Pada sistim ini dilakukan proses“undo” dari operasi yang dilaksanakan pada pemancar. Ada satu bagian daripemancar yang dilakukan proses “undo” dua kali di penerima, yaitu

carrier modulator 

. Pada penerima, proses “undo” dari carrier modulator ini dilakukanoleh dua bagian :

carrier demodulator 

dan

symbol synchronizer 

. Begitu bentuk gelombang analog di terima di sisi penerima, ada satu hal yang harus dilakukan,yaitu mem partisi segmen simbol-simbol nya dan pesan-pesan yang dibawanya.Proses partisi ini dilakukan oleh

symbol synchronizer 

.Modulasi bandpass, untuk selanjutnya lebih sering kita singkat sebagaimodulasi saja (baik analog maupun digital) merupakan proses dimana sebuahsinyal informasi dikonversi ke suatu gelombang sinusoida. Untuk modulasi digital,suatu gelombang sinus pada durasi T dipakai sebagai acuan sebuah symboligital. Ada 3 parameter yang dapat membedakan suatu gelombang sinus dengandelombang sinus yang lain, yaitu: amplitudo, frekuensi, dan fase. Sehinggamodulasi bandpass dapat didefinisikan sebagai proses dimana amplitudoi,erkuensi, atau fase pada suatu gelombang karier RF (radio frequency ) atau mungkin kombinasi dari tiga parameter tersebut diatas bervriasi sesuai denganinformasi yang ditransmisi.

·         $  Amplitude Shift Keying

Pembangkitan gelombang AM dapat dilakukan dengan dua pendekatan berbeda.

Pertama adalah dengan membangkitkan sinyal AM secara langsungtanpa harus dengan membentuk sinyal base band .

Sehingga dalam kasus biner,generator harus mampu memformulasi satu dari dua sinyal gelombang AM yangmungkin. Teknik ini lebih dikenal dengan

amplitude shift keying (ASK), yang secara langsung menyiratkan arti sebuah terminologi yang menggambarkan suatu teknik modulasi digital.

Yang kedua dengan menggunakan sinyal baseband untuk memodulasi amplitudo suatu sinyal carrier yang dalam hal inimerupakan sinyal sinusoida (baik cos maupun sinus), seringkali ini dikenalisebagai AM analog dengan informasi dalam bentuk digital.

Anda jangan sampaisalah persepsi, kedua teknik ini merupakan pembangkitan gelombang AM untukmentransmisi informasi digital. Untuk selanjutnya keduanya kita ketahui sebagaidua bentuk pembentukan ASK atau lebih kita pahami sebagai AM digital.Perhatikan sebuah situasi dimana sinyal baseband yang ditransmisimemiliki dua kemungkinan nilai informasi yaitu antara nol (0) dan satu (1).Karena kemungkinan nilai informasinya tersusun dari dua keadaan tersebutmaka selanjutnya sistem ini kita kenal dengan binary ASK atau kadang lebihdisukai dengan menyebutnya sebagai BASK yang merupakan singkatan dari binary amplitude shift keying.

·         Frequency Shift Keying

Frequency shift keying (FSK) merupakan sistem modulasi digital yang relatif sederhana, dengan kinerja yang kurang begitu bagus dibandingkan sistemPSK atau QAM. FSK biner adalah sebuah bentuk modulasi sudut denganenvelope konstan yang mirip dengan FM konvensional, kecuali bahwa dalamm odulasi FSK, sinyal pemodulasi berupa aliran pulsa biner yang bervariasidiantara dua level tegangan diskrit sehingga berbeda dengan bentuk perubahanyang kontinyu pada gelombang analog. Ekpresi yang umum untuk sebuah sinyal fsk biner

·         $ Phase Shift Keying

Dalam modulasi analog kita sulit membedakan antara modulasifrekuensi dengan modulasi fase, sehingga keduanya dikatagorikan sebagai halyangsama karena keduanya memiliki pengaruh yang sama pada sinyal carrier yaitu perubahan frekuensi sesuai dengan variasi amplitudo sinyal informasi yangmemodulirnya.Dalam kasus modulasi digital perbedaan antara frekuensi modulasidengan fase modulasi cukup jelas, karena dalam modulasi digital sinyal informasimemiliki bentuk gelombang diskrit. Seperti dalam hal modulasi amplitudo danmodulasi frekuensi, kita memulai dengan sinyal carrier sinusoida yang memilikibentuk dasar Acos[q(t)]. Dengan adanya proses modulasi pada fase gelombangcarrier tersebut yaitu dengan sistem

 phase shift keying (PSK) .

            Dalam hal ini nilai f(t) memberikan pengertian bahwa fase darigelombang tersebut termodulasi dan mengandung informasi sesuai dengan inputdari sinyal baseband pemodulasinya.Dalam

binary phase shift keying 

(BPSK), dua output fase yang mungkinakan keluar dan membawa informasi (“binary” dimaksudkan disini “2”). Satu faseoutput (0o misalnya) mewakili suatu logic 1 dan yang lainnya (misalnya 180o)logic 0. Sesuai dengan perubahan keadaan sinyal input digital, fase pada outputcarrier bergeser diantara dua sudut yang keduanya terpisah 180o (180 out of phase). Nama lain untuk BPSK adalah phase reversal keying (PRK) dan biphase modulation