MODUL PRAKTIKUMDASAR SISTEM KOMUNIKASI

LABORATORIUM DASAR SISTEM KOMUNIKASIJURUSAN TEKNIK ELEKTROUNIVERSITAS UDAYANA

Halaman 2 dari 22

TATA TERTIBPRAKTIKUM DASAR SISTEM KOMUNIKASI

PERSIAPAN PRAKTIKUM Tugas pendahuluan wajib dikerjakan oleh setiap praktikan. Tugas pendahuluan wajib dikumpulkan pada saat pelaksanaan

praktikumPELAKSANAAN PRAKTIKUM

Praktikan wajib hadir tepat waktu Praktikan wajib mengikuti seluruh kegiatan praktikum dengan tertib

ASISTENSI Setelah praktikum selesai dilaksanakan, setiap kelompok wajib

mengikuti asistensi sesuai jadwal yang ditentukanLAPORAN AKHIR

Satu kelompok mengumpulkan satu Laporan Akhir Laporan Akhir dikumpulkan setelah asistensi selesai dilaksanakan.

Waktu pengumpulan akan ditentukan kemudian. Format susunan Laporan Akhir akan diberikan setelah praktikum

selesai

Halaman 3 dari 22

PERCOBAAN IMODULASI AMPLITUDO

1.1 Tujuan1. Memaharni proses modulasi amplitudo.2. Mengetahui bentuk sinyal termodulasi amplitudo.3. Memahami perubahan sinyal termodulasi amplitudo terhadap perubahan

sinyal input.1.2 Peralatan

1. Modul TPS-34212. Power Supply3. Oscilloscope4. Kabel penghubung

1.3 Toori PenunjangKetika arus listrik mengalir dalarn suatu penghantar, akan terbentuk dua

buah medan yaitu medan listrik dan medan magnet. Kedua medan disebut medanelektromagnetik yang saling tegak lurus dan merambat pada arah yang samadengan kecepatan cahaya.

Jika suatu kawat penghantar diletakkan dalam medan elektromagnetik,medan akan menimbulkan suatu arus yang mengalir dalam penghantar, yangberubah-ubah seperti halnya arus yang menimbulkan medan tersebut. Dengancarn ini, perubahan arus listrik pada suatu tempat akan menyebabkan perubahanyang sama pada tempat lain dalam waktu yang harnpir bersamaan.

Suatu sinyal sederhana berbentuk sinus bisa didefinisikan dengan 3 buahparameter, yaitu amplitudo, frekuensi, dan phase. Dalam komunikasi nirkabel,daya, frekuensi, dan phase sinyal diubah-ubah sesuai dengan sinyal informasiyang hendak dikirim. Frekuensi dari satu gelombang sinyal didefinisikan sebagaijumlah siklus gelombang perdetik, dan dinotasikan dengan huruf f. Frekuensiberkaitan dengan suatu parameter yang disebut periode, yang dinotasikan denganhuruf T.

T =Sebagai contoh, jika frekuensi sinyal adalah 1000 Hz (1000 siklus perdetik),

Halaman 4 dari 22

periodenya adalah 1/1000 = 0,001 detik = 1 milidetik.Suatu sinyal fisik (suara, listrik, dan elektromagnetik) mempunyai suatu

parameter lain yang disebut cepat rambat sinyal dalam ruang bebas. Kecepatansuatu sinyal berkaitan dengan suatu parameter yaitu frekuensi.

Untuk ilustrasi, bayangan sebuah antenna yang akan mentransmisikangelombang sinyal. Gelombang mempunyai nilai maksimum (puncak) danminimum (lembah) yang terus berulang. Ketika gelombang telah mencapai nilaimaksimum, dia akan menurun sampai diperoleh nilai minimum dan demikian jugasebaliknya. Naik-turunnya gelombang, terbentuk ketika sinyal menjauh dariantena. Jadi, ketika suatu puncak baru terbentuk dekat antena, ada puncaksebelumnya yang berjarak tertentu dari puncak baru tersebut, dan juga puncak-puncak lainnya pada jarak yang lebih jauh. Jarak antar puncak tetapdipertahankan, dan mereka makin jauh dari antena ketika puncak dan lembah baruterbentuk. Jarak antar puncak ini (atau antar lembah) disebut panjang gelombangdan dinotasikan dengan simbol .

Panjang gelombang tergantung dari frekuensi dan cepat rambatgelombang. Jika cepat rambat gelombang adalah c dan frekuensi f, makahubungan dengan panjang gelombang adalah:

c = .f.Sebagai contoh, telinga manusia bisa mendengar suara dalam rentang frekuensi20 Hz sampai dengan 20 KHz. Kecepatan suara adalah 330 m/detik, sehinggapanjang gelombang adalah :

= = = 33cmKecepatan gelombang elektromagnetik dalam ruang bebas adalah 300.000

km/detik, sehingga panjang gelombang sinyal 1 KHz adalah : = = = 330 km

Dengan kata lain, jarak antar puncak adalah 300 kmUntuk: bisa menerima gelombang elektromagnetik, diperlukan suatu

antenna dengan dimensi 1 2 atau 1 4 panjang gelombang. Suatu gelombangdengan panjang 300 km akan memerlukan antenna yang berukuran ratusan km.jelas sekali kondisi seperti ini sangat tidak praktis.

Halaman 5 dari 22

1.3.1 Modulasi AmplitudoJika informasi yang akan dikirim adalah suara manusia, ataupun musik

yang mempunyai komponen frekuensi maximum 20 KHz, perlu dilakukan suatuproses sehingga transmisi yang praktis bisa dilakukan. Proses yang dimaksudadalah yang disebut modulasi yang bertujuan untuk: menggeser frekuensi suaratadi ke suatu frekuensi lain yang lebih tinggi. Frekuensi tinggi ini disebut denganfrekuensi carrier atau pembawa.

Seperti dijelaskan sebelumnya terdapat 3 parameter yang menentukaninformasi yang dibawa oleh gelombang, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.Jika amplitudo dari suatu gelombang frekuensi tinggi divariasikan sesuai denganamplitudo gelombang sinyal informasi frekuensi rendah, maka akan diperolehsuatu gelombang frekuensi tinggi yang mengandung informasi padaamplitudonya. Metode seperti ini disebut dengan modulasi amlitudo.Gambar 1.1 menunjukkan proses modulasi amplitudo. Gambar (a) adalah sinyalinformasi atau sinyal pesan frekuensi rendah; (b) adalah sinyal carrier; dan (c)adalah sinyal termodulasi. Terlihat dari gambar bahwa proses modulasimenyebabkan seolah-olah sinyal informasi menumpang pada carrier. Denganproses ini, sinyal informasi frekuensi rendah bisa ditransmisikan pada frekuensiyang jauh lebih tinggi seperti yang diperlukan.

Halaman 6 dari 22

Sinyal termodulasi amplitudo bisa ditulis dalam bentuk :(t) = A [ 1 + m cos t ] cos t

dimana m menyatakan indeks modulasi , adalah frekuensi sinyal informasi(frekuensi rendah) dan adalah frekuensi sinyal carrier (frekuensi tinggi).Bentuk sinyal AM untuk beberapa nilai m dapat dilihat pada gambar dibawah.

Halaman 7 dari 22

Amplitudo maksimum dari sinyal termodulasi AM adalah A [1 + m]; danamplitudo minimum A [1 - m].Indeks modulasi m bisa dinyatakan dalam persen(%) dan bisa dicari dengan membandingkan antara amplitudo maksimum denganminimum.

m =

= =

1.4 Tugas Pendahuluan1. Jelaskan kenapa diperlukan proses modulasi dalam system komunikasi.2. Bagaimana anda bias hanya mendengarkan siaran dari satu stasiun saja,

padahal di Denpasar ada banyak pemancar radio komersial.3. Berapa rentang frekuensi kerja stasiun radio AM komersial yang

diijinkan? Berapa panjang gelombangnya?

1.5 Langkah Percobaan1. Hubungkan modul TPS-3421 dengan power supply.2. Hubungkan probe oscilloscope dengan output modulator.3. Set switch modulator ke posisi high.Akan terlihat sinyal carrier dengan

frekuensi sekitar 800 Khz pada output modulator.Simpan gambar yangdihasilkan.

Halaman 8 dari 22

4. Hubungkan output dari Vvar ke input modulator AM. Pastikanandamendapatkanskema berikut :

5. Ubah potensiometer dan perhatikan perubahan bentuk sinyal.Untukmelihat perubahannya simpan dua gambar pada posisi minimum danmaksimum.

6. Lepaskan output Vvar dari input modulator AM.7. Lepaskan probe oscilloscope dari output modulator, dan hubungkan probe

oscilloscope ke output sinyal generator.8. Set frekuensi sinyal generator sebesar 1000 Hz. Dengan mengubah tombol

frekuensi sinyal generator. Simpan untuk gelombang, karena inimerupakan sinyal informasi

9. Hubungkan output sinyal generator pada trainer, ke input modulatorAM.Akan terlihat sinyal termodulasi AM. Simpan gelombang ini.

Halaman 9 dari 22

10. Atur amplitude generator sehingga diperoleh indek modulasi 50%.Terlebih dahulu hitung nilai perbandingan A dan B untuk m = 50%berdasarkan rumus indek modulasi di teori penunjang. Lalu atur amplitudeuntuk mendapatkan perbandingan yang didapat.

11. Simpan bentuk gelombang yang terjadi.12. Ubah sinyal pemodulasi menjadi sinyal segitiga dengan merubah switch

disinyal generator dari sinus ke triangle (pada blok switch biru).13. Simpan sinyal yang dihasilkan.

1.6 Pertanyaan dan Tugas :1. Gambar bentuk gelombang sinyal informasi, carrier dan sinyal termodulasi

untuk masing- masing indeks modulasi. Di bawah tiap gambar, tulisparameter sinyal pemodulasi, carrier dan sinyal termodulasi

2 Jelaskan hubungan antara parameter gelombang carrier dan gelombangsinyal termodulasi.

3 Buat gambar sinyal termodulasi untuk indeks modulasi 10%, 30%, 80%,dan 100%

Halaman 10 dari 22

PERCOBAAN IIMODULASI FREKUENSI

2.1 Tujuan1. Dapat membentuk gelombang termodulasi FM2. Memahami pengaruh tegangan input terhadap output modulator3. Mengamati dan menganalisa sinyal termodulasi oleh sinyal sinusoida

2.2 Peralatan1. Modul TPS-34212. Power supply3. Oscilloscope4. Frequency counter5. Audio signal generator6. Kabel penghubung

2.3 Teori PenunjangModulasi frekuensi adalah suatu proses menumpangkan sinyal informasi

pada sinyal yang frekuensinya jauh lebih besar (sinyal carrier) sedemikiansehingga frekuensi dari sinyal carrier berubah-ubah sesuai dengan sinyalinformasiFase dari sebuah sinusoida dapat didefinisikan seperti argumen dari fungsisinusoida. Jadi jika fungsinya adalah A sin t, maka fase menjadi:

= tJika fungsi tersebut menunjukkan sebuah gelombang tak termodulasi, dan

adalah konstanta, dan dengan mendiferensikan persamaan ini terhadap waktu,menghasilkan :

= Jadi frekuensi angular adalah sama dengan laju perubahan fase. Frekuensiangular selalu didefinisikan menjadi laju perubahan fase. Sekarang fase darigelombang tak termodulasi dibolak-balik dengan menambah besaran sinusoidal sin t. Sehingga sekarang setelah dimodulasi, menjadi :

A sin ( t + sin t )

Halaman 11 dari 22

Frekuensi dicari dengan mendiferensikan pernyataan dalam kurung. Jika frekuensiangular dari gelombang termodulasi adalah , maka :

= = + cos tPernyataan ini menunjukkan bahwa frekuensi tersebut divariasikan sekitarjangkauan, , dimana disebut deviasi, yang didefinisikan sebagai jumlahmaksimum yang mana frekuensi bergeser dari frekuensi carrier tak termodulasidan :

= .Jika sinyal pemodulasi berhubungan dengan cos t, maka pengaruhnyapada gelombang tak termodulasi disebut dengan modulasi frekuensi (FM).Kuantitas tidak berdimensi, karena dan memiliki satuan yang samayaitu radian per detik.

2.4. Tugas pendahuluan1. Gambarkan skema salah satu penerima FM ( balanced discriminator,

phase shift discriminator, zero crossing detection, Foster-Seeleydiscriminator, ratio detector )

2. Apa yang anda ketahui tentang sideband dalam sinyal FM?. Kenapajumlah sideband dalam FM dibatasi

2.5 Langkah Percobaan1. Hubungkan modul TPS-3421 dengan power supply2. Hubungkan probe osciloscope dengan output modulator.3. Set switch modulator ke posisi high. Akan terlihat sinyal frekuensi sekitar

800 KHz pada output modulator. Simpan bentuk gelombang.4. Hubungkan output dari Vvar ke input modulator FMl. Pastikan anda

mendapatkan skema berikut :

Halaman 12 dari 22

5. Ubah potensiometer dari minimum ke maksimum dan perhatikanperubahan bentuk sinyal. Simpan perubahan bentuk gelombang untukposisi minimum dan maksimum.

6. Buat tabel dengan range OV s/d 5 V. Untuk masing-masing tegangan tulisfrekuensi yang terukur. Tegangan diukur dengan menggunakan multimeterdengan meletakkan kabel ukur di Gnd dan Vvar. Untuk menghasilkantegangan yang diinginkan dengan mengubah potensiometer. Simpan jugagambar sinyalnya untuk masing-masing tegangan.

Tabel 1. Perubahan frekuensi terhadap tegangan

No. 1 2 3 4 5 6Vi (volt) 0,56 1 2 3 4 5F ( Hz )

7. Lepaskan ouput Vvar dari input modulator FMl.8. Hubungkan output dari Vvar ke input modulator FM29. Ubah potensiometer dari minimum ke maksimum dan

perhatikanperubahan bentuk sinyal. Simpan bentuk sinyal.10. Buat tabel dengan range OV s/d 5 V. untuk masing-masing tegangan tulis

frekuensi yang terukur. Langkahnya sama dengan mengukur FM1 diatas.Simpan gambar sinyalnya untuk masing- masing tegangan.

Halaman 13 dari 22

Tabel 2. Perubahan frekuensi terhadap tegangan

No. 1 2 3 4 5 6Vi (volt) 0,56 1 2 3 4 5F ( Hz )

11. Lepaskan Vvar dari input modulator FM212. Set switch pada sinyal generator dari posisi low ke high.13. Set frekuensi sinyal generator sebesar 100 KHz.14. Hubungkan sinyal generator ke input modulator FMI. Akan terlihat sinyal

termodulasi FM. Simpan bentuk gelombang15. Secara perlahan naikkan amplitudo sinyal generator. Simpan perubahan

bentuk gelombang yang terjadi

2.6 Pertanyaan dan tugas1. Pada langkah 15, amati dan catat perubahan pada oscilloscope. Apa

pengaruh peningkatan level tersebut?2. Gambar grafik untuk tabel 1. Berikan penjelasan!3. Gambar grafik untuk Tabel 2. Dimana perbedaan dengan tabel 1?

Halaman 14 dari 22

PERCOBAAN IIIFREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING

3.1 Tujuan1. Untuk mengetahui blok-blok yang menyusun Frequency Division

Multiplexing2. Untuk mengetahui proses-proses yang terjadi dalam teknik Frequency

Division Multiplexing3.2 Peralatan

1. Perangkat keras FDM2. Oscilloscope3. Frequency Counter4. Kabel-kabel Penghubung

3.3 Teori PenunjangMultiplexing adalah suatu cara pengiriman beberapa sinyal informasi

melalui dengan menggunakan beberapa sinyal pembawa (sub-carrier) untuksebuah saluran transmisi secara bersama-sama. Pada Frequency DivisionMultiflexing (FDM), beberapa sinyal informasi dikirim secara serentak ataubersamaan dimodulasi dengan masing-masing sinyal informasi.

Halaman 15 dari 22

3.4 Tugas PendahuluanGambarkan dan jelaskan bagaimana proses transmisi 450 kanal suaramenggunakan Standar FDM Eropa (CCITT) dan Standar FDMAmerika (AT&T)

3.5 Langkah PercobaanA. Persiapan

1. Hidupkan perangkat percobaan2. Hidupkan saklar dah ukurlah besamya frekuensi sinyal informasi dan

bentuk gelornbangnya dengan mengukur pada terminal S1 seperti gambarberikut :

Halaman 16 dari 22

3. Ukurlah besar frekuensi dan bentuk. sinyal osilator seperti gambarberikut :

Putar-putarlah timer di bagian belakang perangkat supaya diperoleh keluaran 14kHz untuk masing-masing kanal 1,2,3 secara berurut.

Percobaan:A.Pengukuran keluaran penguat

1. Hubungkan kanal 1 osciloscope dengan terminal S1-1 dan hubungkankanal 2 osciloscope dengan terminal SP-1 seperti gambar berikut :

Halaman 17 dari 22

2. Lanjutkan pengukuran untuk kanal 2 dan 3.catat hasilnya.3. Bandingkan bentuk sinyal informasi dengan bentuk sinyal keluaran

penguat masing-masing kanal.B. Pengukuran keluaran modulator

4. Hubungkan kanal 1 oscilloscope dengan terminal SP-1 dan hubungkankanal 2 osciloscope dengan terminal SM-1 seperti gambar berikut:

5. Lanjutkan pengukuran untuk kanal 2 dan 3, catat hasilnya.6. Bandingkan bentuk sinyal keluaran penguat (sinyal masukan modulator)

dengankeluaran modulatorC. Pengukuran keluaran Modulator

7. Hubungkan perangkat FDM dengan oscilloscope seperti pada gambarberikut:

Halaman 18 dari 22

8. Perhatikan bentuk sinyal keluaran Multiplexer dan berikan komentar3.6. Tugas dan Pertanyaan

Pada percobaan, sinyal sinyal informasi terlebih dahulu memodulasi masing masing sinyal pembawa sebelum dijumlah/dimultiflex.1. Apakah tujuan modulasi sebelum multiflex tersebut?2. Apa yang terjadi jika proses modulasi ini dilakukan?3. Untuk sinyal pentransmisian, perlukah diadakan proses modulasi lagi

setelah sinyal- sinyal informasi di-multiplex? Mengapa?

Halaman 19 dari 22

PERCOBAAN IVFREQUENCY DIVISION DEMULTIPLEXING (FDD )

4.1 Tujuan1. Untuk mengetahui blok-blok yang menyusun Frequency Division

Demultiplexing.2. Untuk memahami proses-proses yang terjadi dalam teknik Frequency

Division Demultiplexing.4.2 Peralatan

1. Perangkat keras perangkat Frequency Division Multiplexing.2. Perangkat keras perangkat Frequency Division Demultiplexing.3. Oscilloscope.4. Frequency counter.5. Kabel-kabel penghubung.

4.3 Teori PenunjangPada sistem telekomunikasi, peningkatan kualitas, efisiensi, serta kehandalandalam menyalurkan informasi dari satu tempat ke tempat lain menjadi perhatianutama. Untuk mengefisienkan saluran transmisi dilakukan dengan menggunakanteknik multiplexing.Frequency Division Demultiplexing adalah suatu teknik untuk memulihkan sinyalyang telah ter-multiplexing melalui FDM, guna mendapatkan sinyal aslinya(sinyal informasi).

Halaman 20 dari 22

4.4 Tugas PendahuluanBuatkan skema suatu sistem untuk melakukan proses demultiplexing sinyalpada Tugas Pendahuluan Percobaan 3.

4.5 Langkah PercobaanPersiapan :

1. Alat ukurnya (oscilloscope) terlebih dahulu dikalibrasi.2. Hidupkan perangkat percobaan, terus tekan switch pada posisi on.

Halaman 21 dari 22

3. Lakukan pengukuran oscillator dengan oscilloscope dan frequency counter(seperti gambar di bawah). Atur nilai frekuensi osilator (sesuai denganyang ditunjukkan frekuensi counter), dengan menge-trim (putar-putartrimer di bagian belakang perangkat) sehingga diperoleh frekuensi yangsama dengan pengirimnya. Catat hasil pengukurannya.

4. Hubungkan perangkat penerima (frekuensi division demultiplexing)dengan pengirimnya.

Percobaan :5. Amati dan catatlah sinyal yang diterima dari transmisi dengan

oscilloscope.6. Amati dan catatlah keluaran dari masing-masing band-pass filter.

Hubungkan Kanal-1oscilloscope dengan keluaran BPF 1 dan Kanal-2oscilloscope dengan keluaran modulator 1 pada penerimanya. Demikianjuga untuk BPF-2 dan BPF-3.

7. Amati dan catatlah masukan dan keluaran dari masing-masingdemodulator. Masukan demodulator adalah keluaran dari BPF. Gunakankedua kanal dari oscilloscope (mode dual) untuk mengamatinya.

8. Amati dan catatlah masukan dan keluaran dari masing-masing low-passfilter. Masukan LPF adalah keluaran dari demodulator. Gunakan keduakanal dari oscilloscope (mode dual) untuk mengamatinya.

9. Amati dan catatlah masukan dan keluaran dari masing-masing penguatdengan oscilloscope (mode dual).

10. Amati dan catatlah frekuensi akhir (penguat) dengan frequency counter.

Halaman 22 dari 22

Bandingkan dengan input pada bagian pengirimnya.11. Hubungkan masing-masing osilator sub-pembawa pada pengirimnya untuk

digunakan pada penerimanya. Tekan saklar jumper osilator pengirim padaposisi"ON". Lakukan lagipengukuran seperti langkah (3) sampai (10).

4.6 Pertanyaan1. Jelaskan hasil dari masing-masing pengukuran yang diperoleh !2. Bandingkan antara keluaran modulator (pada pengiriman) dengan keluaran

BPF !3. Apakah keluaran low-pass filter mengalami pergeseran fase ?Jelaskan !4. Jelaskan pengaruh sinkronisasi gelombang pembawa !