JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) A-270

Abstrak Sistem komunikasi satelit terdiri atas dua konfigurasi yaitu space segment (ruas angkasa) dan ground segment (ruas bumi). Pada tugas akhir ini dikhususkan pada stasiun bumi yang merupakan suatu ground segment yang dapat berfungsi sebagai pemancar maupun penerima. Stasiun bumi pada Tugas Akhir ini hanya membahas pada arah downlink, yang hanya menerima data yang dipancarkan dari satelit pico. Pada stasiun bumi terdapat berbagai macam modul seperti antenna, RF Downlink, baseband (demodulator), decoder(modul mikrokontroler), dan PC untuk menampilkan hasil pengiriman data berupa citra. Modul demodulator berfungsi mengembalikan sinyal termodulasi ke bentuk semula. Tugas akhir ini bertujuan merancang dan membuat perangkat demodulator BPSK yang bekerja pada baudrate 19200 baud/s. Demodulator ini diimplementasikan dengan melalui 3 tahap rancangan, yakni balanced modulator, carrier recovery, dan low pass filter. Pengujian demodulator BPSK ini melalui 3 tahap rancangan agar dapat mengetahui kinerja perangkat secara keseluruhan. Hasil pengujian menunjukan bahwa demodulator BPSK dapat mendemodulasi sinyal analog dengan baud rate 19200 baud/s. Hasilnya telah sesuai dengan spesifikasi rancangan yang dibutuhkan baseband pada stasiun bumi.

Kata kunci : stasiun bumi penerima, demodulator BPSK, balanced modulator, carrier recovery, low pass filter.

I. PENDAHULUAN emajuan teknologi komunikasi satelit telah diminati tidak hanya oleh institut-institut pemerintah sebagai keperluan kenegaraan, namun juga bagi perguruan tinggi di

indonesia guna eksperimental studi. Satelit yang saat ini berkembang sebagai eksperimental studi pada perguruan tinggi adalah satelit pico, dimana satelit ini sama dengan satelit pada umumnya namun berbeda salam segi dimensi, massa dan pengorbitannya. Satelit pico mempunyai dimensi yang kecil, massa yang kurang dari 1 kg, dan perngorbitannya berada pada lintasan LEO (low earth orbit).

Saat ini Institute Teknologi Sepuluh Nopember surabaya sebagai salah satu perguruan tinggi yang merencanakan pengembangan komunikasi satelit guna eksperimental studi, sedang merencanakan proyek pengembangan komunikasi satelit pico yang dimaksudkan dapat melakukan pengiriman citra yang berasal dari kamera pada payload satelit ke stasiun bumi dan hanya menggunakan lintasan downlink dengan frekuensi S-band 2.4 Ghz. Untuk merealisasikan proyek tersebut, sistem komunikasi antara satelit dan stasiun bumi harus dilengkapi dengan beberapa modul penyusun, salah satunya adalah modul baseband. Modul ini terfokus pada sebuah perangkat transmisi data dengan menggunakan sistem modulasi Binary Phase Shift Keying (BPSK) yang terletak

pada stasiun bumi. Modulasi Binary Phase Shift Keying (BPSK) lebih banyak digunakan untuk komunikasi satelit, karena BPSK memiliki karakteristik bit error-rate yang rendah [1]. Pada Tugas Akhir ini, akan merancang dan membuat demodulator BPSK untuk stasiun bumi penerima. Demodulator BPSK dimaksudkan untuk mendemodulasi sinyal yang diterima hingga mendapatkan bentuk sinyal asli.

Makalah ini melaporkan mengenai perancangan perangkat demodulator BPSK untuk penerimaan citra pada stasiun bumi, sedangkan perancangan perangkat modulator BPSK pada payload satelit dilaporkan pada makalah [2]. Bab II menjelaskan mengenai teori penunjang yang berkaitan dengan perancangan serta implementasi perangkat, khususnya 3 tahap pembentuk demodulator BPSK yakni balanced modulator, carrier recovery, dan LPF. Tahapan perancangan dan pembuatan perangkat termasuk didalamnya penggunaan komponen penyusun rangkaian dijelaskan pada Bab III, sedangkan hasil pengujian dan pengukuran perangkat serta kesimpulan dijelaskan pada Bab IV dan Bab V.

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Sistem Penerima Stasiun Bumi

Sistem komunikasi satelit terbagi atas dua elemen dasar yaitu space segment (ruas angkasa) dan earth segment (ruas bumi). Perencanaan pengiriman citra pada makalah ini hanya fokus pada stasiun bumi yang merupakan terminal telekomunikasi yang berada di bumi, perancangan ini menggunakan satu lintasan yakni lintasan downlink 2.4GHz, yang berarti stasiun bumi berfungsi hanya sebagai penerima data berupa citra yang berasal dari payload satelit. Payload satelit dan stasiun bumi terdiri dari beberapa modul penyusun. Blok diagram sistem komunikasi satelit ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar. 1. Blok Diagram Sistem Penerima

Rancang Bangun Demodulator Bpsk untuk Komunikasi Citra pada Stasiun Bumi

Atika Aprilya, Eko Setijadi, dan Devy Kuswidiastuti Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 e-mail: ekoset@ee.its.ac.id

K

Payload Satelit

Camera

Modulator BPSK

UP Converter

Power Amplifier

Stasiun Bumi PC

Demodulator BPSK

Down Converter

Low Noise

Amplifier

Sismosatammo(PCdemmefre B.

konberberakamewadanber

Dim

darper

Jik

terter

Gam

C.

padkempemGa

stem penerimaodul penyusuntelit, yakni an

mplifier dan dodul mikrokonC). Makalah modulator BPengubah sinyalequency) menja

Binary PhaseBPSK adala

nversi sinyal rupa sinyal krbeda[1]. Padan mengubah fengirimkan satuaktu tertentu dn 1. Bentukrikut.

sin 2mana:

A = Amplituf = FrekuenM = Jumlah

ri persamaan (rsamaan BPSK

ka input biner a

0

Output dari mrmodulasi. Gamrmodulasi BPS

mbar. 2. Hubungan

DemodulatorDemodulato

da sisi penerimmbali sinyal inmbawa. Blok dambar 3.

a pada stasiun untuk menentena penerim

down convertentroler yang te

ini hanya akSK pada stasil yang berada adi sinyal base

e Shift Keying ah salah satu digital 0 at

kontinyu yangda modulasi Bfase sinyal pemu dari dua siny

dimana sinyal k umum persam

2f 1 udo nsi carrier

h sandi yang ter

1), jika input bK adalah 1 sinadalah logic 0, 0 sin 2modulator BPSmbar hubungaK ditunjukkan

n sinyal digital dan

r BPSK r merupakan p

ma (demodulatnformasi yangdiagram demod

un bumi terdirerima data citma, RF downer), demodulaterhubung ke pekan membahasun bumi yangpada frekuensband.

teknik modulatau 1 menjag mempunyai BPSK, informmbawa, dimanayal yang mungyang dikirim

maan BPSK [1

; 0,1

rsusun dari n b

biner adalah lo

2f 0 maka persama

2f 180SK menghasilan sinyal digitn pada Gambar

n sinyal termodula

proses kebalikator) terjadi pro

g ditumpangkandulator BPSK

ri dari beberatra dari paylonlink (low notor BPSK, seersonal compus tentang mog berfungsi unsi IF (intermed

asi sinyal dengadi suatu sim

dua fase yamasi yang diba

a transmisi BPgkin pada interadalah logic

1] adalah seba

1,.., M-1 (

bit. (BPSK, M=

ogic 1 maka

(2

aan BPSK adal (3lkan sinyal yatal dengan sin2.

asi BPSK [3]

an dari modulatoses pengambin kedalam sinditunjukkan pa

apa oad oise erta uter dul

ntuk diet

gan mbol

ang awa SK

rval 0

agai

1)

=2)

)

lah )

ang nyal

tor, ilan nyal ada

Gambar. Pada b dikalikarangkaidetectordengan diatas berfungkomple D. Bal

Ba(pengal(pembamenghadikirimkbalancedua inpdalam pada bauntuk sberasal frekuenpada mtegangagelombditunjuk

Gambar. 4

E. CarSin

untuk mtermodudaya decarrier metode squarinpada p

BPSInpu

Refecain

3. Blok diagram d

blok diagram atau an dengan caran demodular, dimana outsinyal pembawdiperoleh da

gsi untuk memik yang didemo

lanced modulaalanced modui) dengan dua

awa) yang asilkan sinyal kan ke penerimed modulatorput sinyal yaitudemodulator B

alanced modulasinyal carrier

dari rangkainsi sebanding d

modulator. Untuan input digitalang pembawkkan pada Gam

4. Balanced modu

rrier Recoverynyal carrier damengambil sinyulasi yang berengan cara me yang hilang kuntuk mereal

ng loop dan cosperancangan in

Carrier Recover

BMSK ut

sin

erence arrier nput

T1

demodulator BPSK

terlihat, sinya yang telahrrier recovery.ator juga betputnya adalahwa semula yanari rangkaian isahkan data biodulasi.

tor lator adalah sinput yaitu dat

berasal dartermodulasi p

ma. Pada demoyang juga be

u sinyal data dBPSK, sinyal ator telah termyang akan dikan carrier re

dengan frekuenuk mengoperasl harus lebih b

wa. Rangkaianmbar 4.

ulator[3]

an clock pada cyal-sinyal yangrtujuan untuk enekan sinyal

kemudian dibanlisasikan carristas loop. Metni yaitu meto

Balanced Modulator

sin

Binary input

D1

D3

D4

D2

K [3]

al input mungh termodulasi . Balance mod

erfungsi sebagh hasil kali sng ada pada b

carrier recoiner tercover d

suatu rangkaiata digital dan sri oscillatorpada modulatoodulator juga mrfungsi untuk dan sinyal car

data yang mmodulasi BPSKkalikan denganecovery yang nsi sinyal carrsikan Balancedbesar dari tegann balanced

carrier recoverg berasal dari s

memaksimalkcarrier, kemu

ngkitkan kembier recovery ytode yang menode squaring

Low Pass Filter

Modou

T2

3

4

271

gkin berupa BPSK akan

dulator pada gai product inyal BPSK

blok diagram overy. LPF

dari spektrum

an multiplier inyal carrier

r sehingga or yang siap menggunakan

mengalikan rrier. Namun

menjadi input K, sedangkan n sinyal data

mempunyai ier yang ada d modulator, ngan puncak

d modulator

ry digunakan sinyal digital kan efisiensi udian sinyal

bali. Ada dua yaitu metode njadi rujukan

loop yang

Binary Data Output

dulated utput

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) A-272

ditunjukkan pada Gambar 5 dengan modifikasi pada PLL sehingga metode yang digunakan adalah pengembangan dari metode squaring loop yaitu rise square in carrying[4].

Gambar. 5. Squaring Loop Carrier recovery[5] Dari gambar terlihat bahwa setelah doubler frekuensi, maka PLL konvensional dapat digunakan untuk memulihkan harmonik sinyal carrier, yang akhirnya menghasilkan output frekuensi ganda dan kemudian dibagi dua dengan menggunakan gerbang logika sederhana untuk memulihkan sinyal carrier. PLL konvensional terdiri dari phase detector, loof filter, VCO. Aplikasi PLL digunakan untuk mengunci frekuensi kerja yang diinginkan. Bagian exciter terdiri dari dua bagian yaituVCO dan PLL dengan kalkulasi binari dan osilator yang dirangkai secara push-pull. Konfigurasi ini secara umum sudah dibuktikan memiliki banyak kelebihan dalam hal kestabilan dibandingkan sebuah osilator yang bekerja langsung dalam frekuensi yang diinginkan misal (70 MHz). Dalam implementasinya, sistem PLL ini masih ditambah lagi dengan rangkaian pembagi frekuensi pada jalur umpan baliknya, yang berfungsi menurunkan frekuensi keluaran VCO sehingga pada saat dibandingkan oleh detektor fasa, frekuensi referensi dan feedbacknya sudah cukup rendah, pembagi frekuensi yang biasa dipakai adalah digital divider. F. Low Pass Filter

Low pass filter adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari dc naik sampai ke suatu frekuensi cut off (fc). Ketika frekuensi naik diatas fc maka tegangan keluarannya diredam. Pada filter LPF yang ideal sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (fc) tidak akan dilewatkan sama sekali (tegangan output = 0 volt). Rangkaian LPF RC merupakan jenis filter pasif, dengan respon frekuensi yang ditentukan oleh konfigurasi R dan C yang digunakan. Rangkaian dasar LPF dan gambar grafik respon frekuensi LPF ditunjukkan pada Gambar 6.

(a) (b) Gambar. 6. (a) Rangkaian dasar LPF (b) Grafik respon frekuensi LPF[6].

Garis yang penuh adalah gambar untuk filter ideal, sedangkan garis putus-putus menunjukkan kurva-kurva untuk LPF yang praktis. Jangkauan yang dipancarkan dikenal sebagai band pass. Jangkauan frekuensi yang diperlemah dikenal sebagai band stop.Frekuensi cut off, fc juga disebut frekuensi -3 dB, frekuensi sudut, atau frekuensi pemotong. Frekuensi cut-off (fc) dari filter pasif lolos bawah (LPF) dengan RC dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut. (4) Dimana : fc = frekuensi cut-off (hertz) R = nilai resistor (ohm) C = nilai kapasitor (farad) Rangkaian filter pasif LPF RC diatas terlihat seperti pembagi tegangan menggunakan R. Dimana pada filter LPF RC ini tegangan output diambil pada titik pertemuan RC. Besarnya penguatan tegangan (G) pada filter pasif yang ideal maksimum adalah 1 = 0 dB yang hanya terjadi pada frekuensi sinyal input dibawah frekuensi cut-off (fc). Pada demodulator BPSK, LPF menggunakan rangkaian sederhana RC yang ditambahkan dengan IC shaping sebagai pembentuk sinyal kotak.

III. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT

A. Penentuan Kriteria Perancangan Untuk merancang modem BPSK dibutuhkan penentuan

kriteria perancangan. Kriteria perancangan yang dibutuhkan berupa kecepatan transmisi data (data rate), dan frekuensi IF yang diinginkan. Nilai kecepatan transmisi data (baud rate) yang direncanakan untuk transmisi sebesar 19200 bps. Demodulator BPSK merupakan modulasi binary sehingga besarnya baud rate sebanding dengan bit rate yaitu 19200. Besarnya kecepatan transmisi data disesuaikan dengan besarnya kapasitas citra yang akan ditransmisikan, tipe kamera yang digunakan pada satelit yaitu kamera TTL dengan ukuran gambar 640480 dan kedalaman bit adalah 8 bit serta memiliki output serial.

Perancangan komunikasi citra ITS-Sat menggunakan frekuensi carrier 2,4 GHz pada arah downlink. Frekuensi sinyal informasi yang dikirimkan dengan carrier 2,4 GHz harus diturunkan hingga mencapai frekuensi IF yang digunakan agar dapat didemodulasi menjadi sinyal informasi pada frekuensi baseband. Demodulator BPSK memiliki input frekuensi IF sebesar 70 MHz, besarnya frekuensi IF disesuaikan dengan standar penggunaan Frekuensi IF untuk sistem komunikasi satelit. Frekuensi IF yang menjadi input pada demodulator BPSK direncanakan akan dikembalikan ke frekuensi baseband yang berupa frekuensi informasi asli dengan bandwidth 19200 hertz.

B. Perancangan dan Implementasi Demodulator BPSK Perancangan demodulator BPSK terdiri dari 3 tahap yaitu

perancangan rangkaian balanced modulator, carrier recovery dan rangkaian LPF. Blok diagram perancangan demodulator BPSK ditunjukkan pada Gambar 7.

F(s)

VCO

2

Recovered carrier

Input Signal 2

Frequency doubler

Pita stop Pita lewat

Frekuensi fc

|V|

Gam P

chidirsatGa

memedenterdanbasehmodissem

memePLdit

Gam Pameme

InpBP

mbar. 7. Perancang

Perancangan dip terintegrasirancang pada tu PCB. Skemambar 8.

Gambar. 8. Skema

Perancanganenggunakan ICemiliki spesifingan frekuensrdapat multiplien sinyal inplanced modulhingga sinyalodulator adalasaring (filter) smula berupa sin

Perancanganetode rise squaerupakan metoLL. Untuk blotunjukkan pada

mbar. 9. Blok diag

da blok diagretode rise senggunakan 3

Sinyal BPSK

Doubler Frequency

put PSK

gan demodulator B

demodulator Bi (IC) pada satu skematik

matik demodu

atik rangkaian dem

n pertama yaituC AD835, dkasi yang sessi kerja IC der yang sederh

put carrier dlator), maka l yang keluah sinyal infsehingga kembnyal digital 0 d

n kedua yaitu ared in carryinode squaring ok diagram pa Gambar 9.

gram Carrier recov

ram terlihat basquared in chip terintegra

Balanced modulator

Carrier Recovery

High PasFilter Act

y

BPSK

BPSK menggusetiap tahap

k dan diimpleulator BPSK d

modulator BPSK

u rangkaian badimana merupsuai untuk demdapat mencapahana. Ketika sidimasukkan dsinyal carrierar dari rangformasi yangbali ke bentukdan 1. carrier recove

ng atau teknik ploop dengan erancangan

very

ahwa carrier carrying dihasi (IC), dima

Low PaFilter

ss ive

Freqdi

unakan beberayang kemud

ementasikan paditunjukkan pa

alance modulaakan chip yamodulator BPai 250 Mhz dinyal input BPdalam rangkar tersebut hilagkaian balancg nantinya akk sinyal inform

ery menggunakpengkuadrat yamodifikasi pacarrier recov

recovery denghasilkan dengana tipe IC un

ass r

Data Digita

quency ivider

OutpuCarrie

apa dian ada ada

ator ang SK dan SK

aian ang ced kan

masi

kan ang ada

very

gan gan

ntuk

doublermultipli(frekuenpada hinoise yfrekuenditambadilewatkCD4013menghadikalikabalance

Peditambakesatuahasil kberupa yang dgambar

Gambar.

PadshapingAD790balancemerupamelolosmenekaharus melolosdirealisadengan tersebutyang dirangkaisama ydengan komparmengalireferensdemodudata dig

ReaperangkdemoduSupply5V. Rchip terbiasa sSMD. Rsetiap tepada tidirealisa

al

Input hasmultiplie

ut er

r frequency ier AD835 densi input termigh pass filteryang ada pad

nsi tinggi, filteah IC op-amp kan pada fre3 yang berfunasilkan output an dengan ined modulator.erancangan kahkan dengan an yang berfuneluaran balansinyal informa

ditambahkan r 10.

10. Blok diagram

da blok diagrg dibentuk ole, dan IC ANDed modulatorakan sinyal infoskan sinyal frean sinyal frekudifilter mengskan sinyal freasikan menggu

nilai yang tet menjadi inpuigunakan samaan carrier rec

yaitu membandtegangan refe

rator diteruskanikan tegangan si high (5V). ulasi yang sesugital dengan frealisasi hasil pkat keras ditunulator BPSK tegangan padaangkaian demrintegrasi (IC)

sedangkan 2 cRangkaian jugest point untukga tahap pemasikan dalam s

LPF sil er

(pengali frekengan mengalimodulasi), kemr actif yang bda frekuensi er aktif ini me

AD790 singleequency dividengsi sebagai pe

seperti carrienput sinyal t

ketiga yaitu rangkaian shap

ngsi untuk menced modulatoasi digital. Blorangkaian sh

rangkaian LPF da

am terlihat baeh rangkaian

D Gates 74HCterdiri dari

ormasi dan sinyekuensi rendahuensi tinggi mggunakan LPFekuensi rendahunakan rangkaelah dihitung, ut IC kompara dengan IC kcovery dan medingkan tegangerensi (Vreff n ke IC AND G

input (high aOutput dari rauai dengan daekuensi informperancangan dnjukkan pada yang telah dia rangkaian de

modulator dibua), dimana 4 cchip IC lainnga dilengkapi k memudahkan

mbuatan demodsatu board PCB

Komparator AD790

kuensi) menggikan frekuensimudian sinyalberfungsi unturendah dan

enggunakan rae supply. Kemer menggunakaembagi frekuener semula yantermodulasi B

rangkaian ping yang merngembalikan bor ke sinyal sok diagram ranhaping ditunju

an shaping

ahwa rangkaiaRC LPF, IC

C08. Sinyal hafrekuensi re

yal frekuensi th atau sinyal inmaka sinyal haF yang berfuh. Perancangaaian RC yang

kemudian kerator. Tipe IC komparator yanemiliki prinsipgan input (hig= 0). Kemudi

Gates yang beratau low) dengangkaian LPFata informasi s

masi 9600 Hz. demosulator BP

Gambar 11.ibuat adalah 7emodulator yaiat dengan menchip menggunanya mengguna

dengan pin hn pengukuran sdulator BPSKB double layer

AND Gates74HC08

273

gunakan IC i yang sama l dilewatkan uk meredam melewatkan

angkaian RC mudian sinyal

an IC Logic nsi sehingga

ng kemudian BPSK pada

LPF akan rupakan satu

bentuk sinyal semula yang ngkaian LPF ukkan pada

an LPF dan komparator

asil keluaran endah yang inggi. Untuk

nformasi dan sil perkalian ungsi untuk an LPF akan

disesuaikan eluaran LPF

komparator ng ada pada p kerja yang gh atau low) ian keluaran rfungsi untuk gan tegangan berupa hasil

semula yaitu

PSK berupa Ukuran dari 7,85,3 cm. itu 5V dan -nggunakan 6 akan ukuran akan ukuran header pada setiap output

K yang telah .

s Output Data digital

JU

Gam

berBPcarBPpeninpsintahyansetdemdem

A.

mo1 minp

Gam

URNAL TEKN

mbar. 11. Realisas

IV. Pengujian da

rtahap pada 3PSK, tahap prrier recovery

PSK sebagai inngukuran balaputan yaitu sinnyal yang berhapan ketiga yang merupakantelah mengimodulator BPmodulator BPS

Gambar. 12. Bl

Pengujian daMasukan ca

odulator yang tmerupakan output data NRZ y

mbar. 13. Output m

Modulator BPSK

Input Digital

IK POMITS V

si demodulator BP

PENGUJIANan pengukuran3 titik blok sipertama melaky dengan menputan sinyal, ance modulatnyal yang berarasal dari caraitu pengukura

n keluaran terintegrasikan

PSK tersebut. SK ditunjukkan

ok diagram titik pe

an Pengukuranarrier recoverytermodulasi patput hasil moduyang berasal da

modulator BPSK

Carrier Recovery

Balanced Modulator

Vol. 2, No. 2, (2

SK

N DAN ANALn demodulator istem pembenkukan pengukenggunakan okemudian tahaor dengan masal dari modurrier recoveryan LPF serta raakhir dari dem

ketiga tahBlok diagram

n pada Gambar

engujian demodul

n Carrier recovy berasal dari

ada Gambar 13ulasi dan chanari function.

Low PaFilter

TP1

TP2 r

2013) ISSN: 23

LISA BPSK dilakuk

ntuk demodulakuran pada tioutput modulaapan kedua un

menggunakan dulator BPSK dy, dan kemudangkaian shapmodulator BP

hap pembenm titik pengujr 12.

ator BPSK

very i keluaran sin3. dimana channnel 2 merupak

ass r

TP3

OutpDigit

337-3539 (230

kan ator itik ator ntuk dua dan

dian ing SK

ntuk ian

nyal nnel kan

Haperubahsinyal ountuk pengukusebesar dapat tmoduladigital)

Oucarrier BPSK afrekuendiredamsinyal dimana menjadisemula Terlihatrecoverypada ou14,40 dengan MHz.

Gambar. B. Pen

Pengdemoduseperti balance

Gambar.

put tal

01-9271 Print)

sil sinyal tehan bit 1 ke output yang sefekuensi 70Muran time/div500ns, agar p

terlihat. nilai Vator) sebesar 3

sebesar 2,08Vutput modulato

recovery. Padakan dikalikan

nsi rendah yanm ketika mele

melewati pesinyal yang

i 2 sehingga yang merupak

t pada Gambarry. Parameter utput carrier

, kemudianfrekuensi yan

14. Output Carrier

ngujian dan Pegujian dan pulator BPSK m

yang terlihated modulator d

15. Hasil pengujia

rmodulasi diabit 0, terlih

esuai dengan tMHz yaitu T v yang digunperubahan fasVpeak-to-peak36mV dan pa

V. or BPSK kemuda carrier rec

n menjadi dua kng telah tercamewati tahap himbagi frekuetelah dikuadrasinyal terseb

kan output padr 14 yang meruhasil pengukurecovery sebe

nilai Vpeakng tampil pada

r recovery dengan

engukuran Balaengukuran bamerupakan taht pada Gamb

ditunjukkan pad

an balanced modul

ambil dari shat adanya perueori BPSK. N

= 14,28ns nakan untuk a pada sinyal

k pada channeda channel 2

udian menjadicovery sinyal kali lipat, kem

mpur dengan sigh pass filterensi (frequencatkan tersebutbut kembali kda tahap carriupakan outputuran adalah niesar 10 sek-to-peak sebea osiloskop se

frekuensi 69,44 M

anced Modulatalanced moduhapan kedua Tbar 12. Hasida Gambar 15.

lator.

A-274

satu sampel ubahan pada

Nilai time/div tetapi pada pengamatan termodulasi

el 1 (output (input data

i input pada termodulasi

mudian sinyal sinyal carrier r, kemudian cy divider), t dibagi lagi ke frekuensi ier recovery. t dari carrier ilai time/div

ehingga T = esar 1,24V, ebesar 69,44

MHz

tor ulator pada Test Point 2 il pengujian .

275

Channel 1 merupakan sinyal dari function generator yang menjadi input pada balanced modulator, channel 2 merupakan output balanced modulator. Terlihat bahwa hasil keluaran balanced modulator telah mendekati hasil input digital, dimana balanced modulator mengembalikan sinyal informasi yang sebelumnya telah tercampur dengan sinyal carrier.

Parameter hasil pengujian terlihat pada osiloskop dimana dengan nilai time/div sebesar 25 sehingga Tb = 50,5 s, untuk channel 1, tegangan V-peak-to-peak sebesar 1.52V dan frekuensi sebesar 9,628kHz, sedangkan pada channel 2 yang merupakan output balanced modulator, nilai tegangan V-peak-peak sebesar 1,20V dan frekuensi sebesar 9.642kHz. Terdapat selisih frekuensi pada output balanced modulator sebesar 14Hz, frekuensi tambahan disebabkan karena adanya rugi-rugi pada alat ukur, tetapi masih dalam batas toleransi yang artinya pada titik balanced modulator perangkat bekerja sesuai dengan yang diharapkan. C. Pengujian dan Pengukuran demodulator BPSK

Pengujian dan pengukuran LPF pada demodulator BPSK merupakan tahapan terakhir Test Point 3 seperti yang terlihat pada Gambar 12. Pengujian ini juga merupakan pengujian output demodulator BPSK secara keseluruhan. Hasil pengujian demodulator BPSK ditunjukkan pada Gambar 16.

Gambar. 16. Hasil pengujian demodulator BPSK

Pada gambar 16 channel 1 merupakan input dari function generator yang dihubungkan ke modulator dengan frekuensi 9600 Hz atau yang terlihat pada osiloskop sebesar 9,584 kHz dan channel 2 merupakan output dari demodulator BPSK dengan frekuensi hasil pengukuran sebesar 9,601 kHz. Perbedaan frekuensi sebesar 17 Hz ini masih dalam kategori nilai toleransi. Dari hasil pengukuran, didapatkan nilai parameter yaitu time/div sebesar 25, sehingga Tb = 50,5 s, nilai Tb yang dihasilkan telah memenuhi baud rate yang diinginkan yaitu 19200 baud, nilai Vpeak-to-peak pad channel 1 sebesar 2.08V, dan pada channel 2 sebesar 0,184 V. Penurunan level amplitudo dan distorsi sinyal disebabkan karena rugi-rugi penggunaan konektor pada saat demodulator diintegrasikan dengan modulator.

Pada saat amplitudo keluaran dari modulator mengalami penurunan, maka rangkaian shapping yang berfungsi untuk menyempurnakan bentuk digital pada demodulator tidak bekerja dengan maksimal sehingga level amplitudo yang

dihasilkan pada keluaran demodulator mengalami penurunan, rangkaian shaping akan bekerja maksimal jika input level amplitudo berkisar 3-6 V.

V. KESIMPULAN

Perancangan dan pembuatan demodulator BPSK untuk komunikasi citra pada ground station dapat bekerja sesuai dengan kriteria perancangan, yang mana mampu bekerja pada baud rate 19200 baud/s. demodulator BPSK juga menghasilkan sinyal output sebesar 9,601 KHz dan berada pada IF 70 MHz.

LAMPIRAN

Gambar.17. Pengujian modulator demodulator BPSK

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada tim penelitian strategis nasional 2012 Kemdikbud Pengembangan stasiun bumi untuk komunikasi data, citra, dan video dengan satelit LEO VHF/UHF/S-band menuju kemandirian teknologi satelit yang telah memberikan dukungan finansial.

DAFTAR PUSTAKA [1] Tsamsakizoglou, Moysis., Radiation Tolerant Satellite

Communication Modern, Master of Science Thesis., KTH Electrical Engineering, Stockholm, Sweden, 2012.

[2] Siahaan, M Lena., Rancang bangun modulator BPSK untuk komunikasi citra pada ITS-Sat Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya, Tugas Akhir, 2013.

[3] Killen, Harold B., Digital Communication with fiber optics and satellite application, Prentice-Hall, Inc. 1988

[4] Dondon, Philippe., Design of low cost BPSK modulator/demodulator for a practical teaching of digital modulation techniques, version 1, Franch, 19 Dec 2008.

[5] G. Kolumban, Phase-Locked Loops article in The Encyclopedia of RF and Microwave Engineering, K. Chang, (Ed.), vol. 4, pp. 37353767, Wiley, New York, 2005.

[6] Ludwig, Reinhold., & Bretchko, Pavel., RF Circuit Design Prentice-Hall, Inc., 2000.

Probe Function Generator

Power Supply

MODULATOR

Probe Osiloskop Ch. 1

DEMODULATOR

Probe Osiloskop Ch. 2

Power Supply