LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM SISTEM TELEKOMUNIKASI

SEMESTER III TH 2014/2015

JUDULPULSE AMPLITUDE MODULATION (PAM)GRUP

01

3A

JURUSAN TEKNIK ELEKTROPROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASIPOLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2014

PEMBUAT LAPORAN : ANISYA RAHMAWATI SANTOSO

NAMA PRAKTIKAN : 1. ANISYA RAHMAWATI SANTOSO2. AGUN ARICAL SEPTIAN3. AHMAD RIDWAN4. ANGGA SEPTIAN CAHYATGL. SELESAI PRAKTIKUM : 29 Oktober 2014

TGL. PENYERAHAN LAPORAN :N I L A I : . . . . . . . . . .

KETERANGAN : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

DAFTAR ISI

Cover 1i

Cover 2ii

Daftar isiiiiJudul1

I. TUJUAN1II.DIAGRAM RANGKAIAN

III.ALAT DAN KOMPONEN

IV.DASAR TEORI

V.DATA HASIL PERCOBAAN5VI.ANALISA DATA9VII.KESIMPULAN 10VIII.REFERENSI

Daftar PustakaLampiran

PULSE AMPLITUDE MODULATION (PAM)I. TUJUAN1. Mengerti prinsip dari PAM.

2. Memberikan gambaran tentang fungsi dari PAM.3. Mengerti tentang fungsi rangkaian hold dan pengaruh frekuensi sampling terhadap sinyal yang di terima.II. DIAGRAM RANGKAIAN

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 3

III. ALAT DAN KOMPONENNo.AlatJumlah

1DC Power Supply 15 Volt SO 3538-8D1

2PAM Modulator SO 35377G1

3Pulse Amplitude Demodulator SO 35377H1

4Universal Counter HP-5314 A1

5Function Generator GW-INSTEK GFG-92101

6Oscilloscope GW-INSTEK GOS-653G1

7BNC to Banana Cable4

8Banana to Banana Cable2

9Jumper plug-in besar15

IV. DASAR TEORIPada umumnya kita mengenal system analog untuk mentransmisikan suara, misalnya dalam jalur telepon dan informasi lainnya. Tetapi system analog semakin hari semakin terasa kekurangannya dengan meningkatnya jumlah permintaan sambungan serta jauhnya jarak antara pemancar dan penerima. Sebuah pemancar analog, misalnya sebuah microfon memancarkan sinyal yang jauh lebih besar daripada noise, umumnya 60 dB.

Dengan merambatnya sinyal sepanjang saluran transmisi, sinyal teredam dan noise menjadi tinggi, sehingga perbandingan S/N semakin jauh semakin kecil. Bisa juga digunakan penguat/amplifier pada jarak-jarajk tertentu untuk menekan redman, tetapi sebenarnya tiap amplifier menambahkan noise pada sinyal. Sehingga output dari amplifier memiliki S/N yang lebih buruk daripada S/N inputnya. Akibatnya S/N menurun terus sampai akhirnya sinyal lenyap dalam noise. Dalam pengembangannya dihasilkan system transmisi PAM (Pulse Amplitude Modulation) yang terdiri atas proses sampling.

Gambar 4

Teori sampling dari Niquist menyatakan jika sebuah fungsi continue f(t) tidak mengandung frekuensi lebih besar daripada f (Hz), maka level-level dari fungsi itu dapat digambarkan dengan sempurna tidak cacat dalam interval waktu tidak kurang dari f/2 detik. Berarti jika spectrum sebuah sinyal mempunyai batas atas frekuensinya sebesar f/Hz dan jika frekuensi sampling sekurang-kurangnya 2f, tidak ada informasi yang hilang dalam proses sampling itu.

Dalam parakteknya sebuah sinyal analog dilewatkan pada sebuah LPF sehingga frekuensi tertinggi yang dimilikinya adalah f. Sinyal analog yang telah difilter ini kemudian disampel oleh pulsa periodic dengan frekuensi sample sebesar 2 f. Hasilnya adalah sinyal PAM.

Gambar 5

V. DATA HASIL PERCOBAANVI. ANALISA DATA

VII. KESIMPULAN

VIII. REFERENSI

Modulasi adalah proses yang dilakukan pada sisi pemancar untuk memperoleh transmisi yang efisien dan handal. Pemodulasi yang merepresentasikan pesan yang akan dikirim, dan carrier (gelombang pembawa) yang sesuai dengan aplikasi yang diterapkan. Modulasi adalah variasi secara sistematis dari parameter gelombang carrier secara proporsional terhadap sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Jika amplitudo sinyal informasi memvariasi amplitudo suatu gelombang carrier, maka akan terbentuk sinyal termodulasi amplitudo (AM-Amplitude Modulation). Variasi juga dapat diberikan pada frekuensi atau sinyal phasa, yang menghasilkan sinyal termodulasi frekuensi (FM) atau termodulasi phasa (PM). Semua metode untuk modulasi carrier sinusoidal dikelompokkan sebagai modulasi gelombang kontinyu (Continuous Wave Modulation).Demodulasi adalah Proses mengkodekan kembali sinyal digital menjadi sinyal analog kembali yang sama dari sumber. Peralatan untuk melaksanakan proses modulasi disebut modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi) disebut demodulator dan peralatan yang melaksanakan kedua proses tersebut disebut modem.

Gambar 6 Diagram Modulator-DemodulatorModulasi Phasa (PM)

Phasa dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi. Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, PM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM.

Gambar 7. Sinyal Modulasi AnalogPulse Amplitude Modulation

Pada PAM, amplitudo pulsa-pulsa pembawa dimodulasi oleh sinyal pemodulasi Amplitudo pulsa-pulsa pembawa menjadi sebanding dengan amplitudo sinyal pemodulasi. Semakin besar amplitudo sinyal pemodulasi maka semakin besar pula amplitudo pulsa pembawa. Pembentukan sinyal termodulasi PAM dapat dilakukan dengan melakukan pencuplikan (sampling), yaitu mengalikan sinyal pencuplik dengan sinyal informasi. Proses ini akan menghasilkan pulsa pada saat pencuplikan yang besarnya sesuai dengan sinyal informasi (pemodulasi). Hal ini dapat dilihat pada gambar 8

Gambar 8 (a) Sinyal asli (b) PAM polaritas ganda

(c) PAM polaritas tunggalPada proses pemodulasian ini perlu diperhatikan bahwa kandungan informasi pada sinyal pemodulasi tidak boleh berkurang. Hal ini dapat dilakukan dengan persyaratan bahwa pencuplikan harus dilakukan dengan frekuensi minimal dua kali frekuensi maksimum sinyal pemodulasi (2.fm), atau sering disebut dengan syarat Nyquist. Jika frekuensi sinyal pencuplik dinotasikan dengan fs dan frekuensi maksimum sinyal pemodulasi dinotasikan dengan fm, maka syarat Nyquist dapat ditulis sebagai:fs 2.fmDimana : fs = frekuensi sampling ( pencuplikan )

fs = frekuensi maksimum sinyal analog

Gambar 9. Sinyal yang dicuplik dengan beberapa macam frekuensi pencuplikGambar 9. memperlihatkan sinyal yang dicuplik dengan beberapa macam frekuensi pencuplik. Sebagai contoh, dalam komunikasi melalui telefon, sinyal informasi yang berupa suara manusia (atau yang lain) dicuplik dengan frekuensi 8 kHz. Hal ini didasarkan pada persyaratan Nyquist, karena lebar bidang jalur telefon dibatasi antara 300 Hz sampai dengan 3400 Hz. Ada selisih kira-kira 1200 Hz yang dapat digunakan sebagai guard band. Jika frekuensi sampling lebih rendah dari dua kali frekuensi maksimum sinyal input analog maka terjadi overlap (tumpang tindih).

Gambar 10. Spektrum Frekuensi Proses SamplingKonsep 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).

Gambar 11Sampling PAM AlamiSampling Alami (Natural Sampling) terjadi bila pada modulator digunakan pulsapulsa dengan lebar terbatas, tetapi puncakpuncak pulsa dipaksa untuk mengikuti bentuk gelombang modulasi.

Gambar 12. Bentuk Gelombang Sampling PAM

Sampling PAM dengan Puncak RataSampling PAM dengan PuncakRata (flat topped sampling) adalah proses dimana pulsapulsa dengan lebar terbatas dimodulasi kemudian dihasilkan puncak-puncak yang rata. Maka lebar pulsa harus dibentuk jauh lebih kecil daripada perioda sampling Ts, sehingga bentuk gelombang yang disampel berpuncak rata dilewatkan pada sebuah filter low pass akan diperoleh kembali gelombang modulasi tanpa cacat (distorsi).

Gambar 13. Samping PAM Puncak RataModulasi 4-PAMPada modulasi pulsa, pembawa informasi berupa deretan pulsa-pulsa. Pembawa yang berupa pulsa-pulsa ini kemudian dimodulasi oleh sinyal informasi, sehingga parameternya berubah sesuai dengan besarnya amplitudo sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Teknik modulasi pulsa mulai menggantikan system analog, karena beberapa keuntungan antara lain:

a. Kebal terhadap derau.

b. Sirkuit digital cenderung lebih murah.

c. Jarak transmisi yang dapat ditempuh lebih jauh (dengan penggunaan pengulang

regeneratif).

d. Rentetan pulsa digital dapat disimpan.

e. Sinyal direpresentasikan dengan 4 nilai besaran amplitudo dari gelombang

pembawa.

Gambar 14. Bentuk Konstelasi 4-PAM

Jika pulsa-pulsa dikirim dengan pesat fs bit per detik maka pulsa-pulsa tsb akan mencapai amplitude penuhnya jika dilewatkan LPF dengan lebar bidang fs/2 Hz. Maka dimungkinkan untuk mengirim 2 simbol per detik per hz tanpa terjadi interferensi antar simbol pada PAM 4 level berarti 1 simbol terdiri atas 2 bit maka secara teoritis 4-PAM dapat mentransmisikan 4 b/s/hz (yaitu 2 x 2 = 4)

Gambar 15. Sinyal NRZ 2 level dan konversinya ke PAM 4 levelPengertian ModulasiModulasi adalah proses pencampuran dua sinyal menjadi satu sinyal. Biasanya sinyal yang dicampur adalah sinyal berfrekuensi tinggi dan sinyal berfrekuensi rendah. Dengan memanfaatkan karakteristik masing-masing sinyal, maka modulasi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal informasi pada daerah yang luas atau jauh. Sebagai contoh 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.Tujuan Modulasi Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran.

Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah.

Menekan derau atau interferensi.

Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio.

Untuk multiplexing, proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.

Fungsi ModulasiSinyal informasi biasanya memiliki spektrum yang rendah dan rentan untuk tergangu oleh noise. Sedangakan pada transmisi dibutuhkan sinyal yang memiliki spektrum tinggi dan dibutuhkan modulasi untuk memindahkan posisi spektrum dari sinyal data, dari pita spektrum yang rendah ke spektrum yang jauh lebih tinggi. Hal ini dilakukan pada transmisi data tanpa kabel (dengan antena), dengan membesarnya data frekuensi yang dikirim maka dimensi antenna yang digunakan akan mengecil.

Gelombang pembawa berbentuk sinusoidal c(t) = Ac cos(2 fct + c )

Parameter parameter dari gelombang tersebut yang dapat dimodulasi adalah :

Amplitudo, Ac untuk modulasi amplitudo

Frekuensi, fc atau c = 2 fc t untuk modulasi frekuensi

Phasa, c untuk modulasi fasa.

Amplitudo, Frekuensi, Phase

Gambar 16Amplitudo: 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 00 Gelombang B dengan selisih phase -900 (lebih lambat) terhadap A

Gelombang C dengan selisih phase +900 (lebih cepat) terhadap A

Jenis-jenis modulasi analog Amplitude modulation (AM)

Frequency modulation (FM)

Pulse Amplitude Modulation (PAM) 1. Amplitude modulation (AM)Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling simple, frekwensi pembawa atau carrier diubah amplitudenya sesuai dengan signal informasi atau message signal yang akan dikirimkan. Dengan kata lain AM adalah modulasi dalam mana amplitude dari signal pembawa (carrier) berubah karakteristiknya sesuai dengan amplitude signal informasi. Modulasi ini disebut juga linear modulation, artimya bahwa pergeseran frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan.

Gambar 172.Frequency modulation (FM)Modulasi Frekwensi adalah salah satu cara memodifikasi/merubah Sinyal sehingga memungkinkan untuk membawa dan mentransmisikan informasi ketempat tujuan. Frekwensi dari Sinyal Pembawa (Carrier Signal) berubah-ubah menurut besarnya amplitude dari signal informasi. FM ini lebih tahan noise dibanding AM.

Gambar 183. Pulse Amplitude Modulation (PAM)Basic konsep PAM adalah merubah amplitudo signal carrier yang berupa deretan pulsa (diskrit) yang perubahannya mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan ketempat tujuan. Sehingga signal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal).

Gambar 19Modulasi DigitalTeknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog.

Teknik modulasi digital :

Amplitude shift keying (ASK)

Frequency shift keying (FSK)

Phase shift keying (PSK)

DAFTAR PUSTAKA http://meandmyheart.files.wordpress.com/2009/09/kuliah-5-modulasi-pulsa.pdf http://liyantanto.files.wordpress.com/2010/09/komdat-09-10-analogdigital.pdf http://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/pulse-amplitude-modulation-pam/LAMPIRAN

LAPORAN SEMENTARA

1

19