5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 1/9

 

Modulasi Analog

Dalam modulasi analog, proses modulasi merupakan respon atas informasi sinyal analog.

Teknik umum yang dipakai dalam modulasi analog :

• Modulasi berdasarkan kekonakan

o Modulasi Fase (Phase Modulation - PM)

o Modulasi Frekuensi (Frequency Modulatio - FM)

• Modulasi Amplitudo (Amplitudo Modulation - AM)

o Double-sideband modulation with unsuppressed carrier (used on the radio AM

 band)

o Double-sideband suppressed-carrier transmission (DSB-SC)

o Double-sideband reduced carrier transmission (DSB-RC)

o Single-sideband modulation (SSB, or SSB-AM), very similar to single-

sideband suppressed carrier modulation (SSB-SC)o Vestigial-sideband modulation (VSB, or VSB-AM)

o Quadrature amplitude modulation (QAM)

Modulasi Digital

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)

memeiliki 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 

1. Amplitude Shift Keying Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal

 berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda modulasi dengan mengubah-

ubah amplitude. Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang pembawa

tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Keuntungan yang diperoleh

dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya

adalah dalam menentukan level acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan

melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya.

Oleh sebab itu meoda ASK hanya menguntungkan bila dipakai untuk hubungan jarak dekat

saja. Dalam hal ini faktor derau harus diperhitungkan dengan teliti, seperti juga pada sistem

modulasi AM. Derau menindih puncak bentuk-bentuk gelombang yang berlevel banyak dan

membuat mereka sukar mendeteksi dengan tepat menjadi level ambangnya.

2. Frequncy Shift Keying Frequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui

 penggeseran frekuensi. Metoda 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 ang tidak 

mempunyai fasa terputus-putus. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 2/9

 

digital. FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang

 pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini

masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar transmisi data yang

sesuai dengan rekomendasi CCITT. FSK juga tidak tergantung pada teknik on-off pemancar,

seperti yang telah ditentukan sejak semula. Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk 

menunjukkan bahwa pemancar telah siap. Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multitransmitter), masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian

gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja. Bentuk 

dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara konsep, modulasi FSK 

adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam variasi /deviasi ataupun

frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau Less (High atau Low, Mark 

atau Space). Tentunya untuk deteksi (pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau

 proses demodulasinya) akan lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat

minim/kecil. Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit

Rate (kecepatan transmisi) yang relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data

dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).

3. Phase Shift Keying Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal melalui pergeseran

fasa. Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi fasa yang memungkinkan fungsi

 pemodulasi fasa gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah ditetapkan

sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fasa dari frekuensi gelombang pembawa berubah-

ubah sesuai denganperubahan status sinyal informasi digital. Sudut fasa harus mempunyai

acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada

 pesawat penerima. Guna memudahkan untuk memperoleh stabilitas pada penerima, kadang-

kadang dipakai suatu teknik yang koheren dengan PSK yang berbeda-beda. Hubungan antara

dua sudut fasa yang dikirim digunakan untuk memelihara stabilitas. Dalam keadaan seperti

ini , fasa yang ada dapat dideteksi bila fasa sebelumnya telah diketahui. Hasil dari perbandingan ini dipakai sebagai patokan (referensi). Untuk transmisi Data atau sinyal

Digital dengan kecepatan tinggi, lebih efisien dipilih system modulasi PSK. Dua jenis

modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu : 3.1. BPSK BPSK adalah format yang paling

sederhana dari PSK. Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan sebesar 180° dan sering

 juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari semua bentuk modulasi PSK. Akan

tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian

maka modulasi ini tidak cocok untuk aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya

dibatasi. 3.2. QPSK Kadang-Kadang dikenal sebagai quarternary atau quadriphase PSK atau

4-PSK, QPSK menggunakan empat titik pada diagram konstilasi, terletak di sekitar suatu

lingkaran. Dengan empat tahap, QPSK dapat mendekode dua bit per simbol. Hal ini berarti

dua kali dari BPSK. Analisa menunjukkan bahwa ini mungkin digunakan untuk menggandakan data rate jika dibandingkan dengan sistem BPSK. Walaupun QPSK dapat

dipandang sebagai sebagai suatu modulasi quaternary, lebih mudah untuk melihatnya sebagai

dua quadrature carriers yang termodulasi tersendiri. Dengan penafsiran ini, maka bit yang

digunakan untuk mengatur komponen phase pada sinyal carrier ketika digunakan untuk 

mengatur komponen quadrature-phase dari sinyal carrier tersebut. BPSK digunakan pada

kedua carrier dan dapat dimodulasi dengan bebas.

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 3/9

 

Modulasi frekuensi

Modulasi frekuensi adalah suatu metode untuk mengirimkan isyarat frekuensi rendah 

dengan cara memodulasi frekuensi gelombang pembawa ber frekuensi tinggi. Kecepatan

sudut pembawa (ω) dibuat berubah-ubah dengan amplitudo isyarat pemodulasi.

Dimana adalah frekuensi tengah pembawa. Dan f m= adalah frekuensi isyarat

 pemodulasi. Dengan integrasi:

Deviasi frekuensi

Harga maksimum disebut dengan deviasi frekuensi dan ditulis dengan

Perbandingan deviasi maksimum dalam Hertz diperoleh dengan

Kelebihan

Keunggulan FM terhadap AM adalah:

1. Amplitudo yang konstan dari gelombang FM memungkinkan efisiensi pemancar yang

tinggi.

2. Desah pada isyarat FM hanya sepertiga dari desah isyarat AM untuk lebar jalur yang

sama.

Kekurangan

Kerugian FM adalah kebutuhannya akan lebar jalur yang lebih lebar 

Untuk siaran hiburan, harga f m(max) biasanya adalah 75 kHz yang memungkinkan frekuensi

 pemodulasi sebesar 15 kHz

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 4/9

 

Modulasi amplitudo

Modulasi amplitudo adalah proses memodulasi isyarat frekuensi rendah pada gelombang

frekuensi tinggi dengan mengubah-ubah amplitudo gelombang frekuensi tinggi tanpa

mengubah frekuensinya. Frekuensi rendah ini disebut isyarat pemodulasi dan frekuensi tinggi

adalah pembawa. Metode ini dipakai dalam transmisi radio AM untuk memungkinkan

frekuensi audio dipancarkan ke jarak yang jauh, dengan cara superimposisi frekuensi audio 

 pada pembawa frekuensi radio yang dapat dipancarkan melalui antena. Frekuensi radio

adalah frekuensi yang dipakai untuk radiasi energi elektromagnetik koheren yang berguna

untuk maksud-maksud komunikasi. Frekuensi radio terendah adalah sekitar 10 k Hz dan

 jajarannya merentang hingga ratusan GHz. Pembawa yang termodulasi terdiri dari tiga

frekuensi yang semuanya RF, yaitu f c Pembawa. f c + f m Frekuensi samping atas. f c − f m

Frekuensi samping bawah. Jika pembawa digambarkan oleh ec = Asinωct disini

dan isyarat pemodulasi oleh em = Asinωmt disini

 

maka amplitudo pembawa

termodulasi dapat dinyatakan sebagai kalau hal ini diuraikan,

maka diperoleh

adalah pembawa adalah frekuensi samping bawah adalah frekuensi

samping atas Jika pembawa dimodulasi oleh bentuk gelombang kompleks, maka akan timbul

 bermacam-macam frekuensi yang membentuk jalur-jalur samping atas dan bawah. Dalam

radio AM, karena oleh persetujuan internasional saling dipisahkan 9 kHz, frekuensi modulasimaksimum adalah 4,5 kHz. Kedua jalur samping dipancarkan meskipmun hanya salah satu

yang didemodulasi dalam pesawat penerima. AM juga dipakai dalam transmisi isyarat video 

dalam televisi. AM adalah sistem yang sederhana, murah, dan hanya membutuhkan lebar 

 jalur kecil. Tetapi sistem ini buruk dalam perfomansi isyarat terhadap desah  bila

dibandingkan dengan metode lain misalnya modulasi frekuensi dan modulasi kode pulsa.

Modulasi fase (PM) adalah suatu bentuk modulasi yang mewakili informasi sebagai variasi

dalam seketika fase gelombang pembawa.

Tidak seperti rekan yang lebih populer, modulasi frekuensi (FM), PM tidak terlalu banyak 

digunakan untuk transmisi radio. Hal ini karena cenderung memerlukan perangkat keras

menerima lebih kompleks dan dapat terjadi masalah ambiguitas dalam menentukan apakah,misalnya, sinyal telah berubah tahap demi +180 ° atau -180 °. AM digunakan, namun, dalam

synthesizer musik digital seperti Yamaha DX7, meskipun instrumen ini biasanya disebut

sebagai "FM" synthesizer (kedua jenis modulasi terdengar sangat mirip, tetapi PM biasanya

lebih mudah untuk menerapkan di daerah ini).

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 5/9

 

Theory

Sebuah contoh dari modulasi fase. Diagram atas menunjukkan sinyal modulasi

ditumpangkan pada gelombang pembawa. Diagram bawah menunjukkan sinyal

dimodulasi fase-yang dihasilkan.

PM perubahan sudut fase amplop kompleks dalam proporsi langsung ke sinyal

pesan.Misalkan sinyal yang akan dikirim (disebut sinyal modulasi atau pesan) adalah m

(t) dan pembawa ke mana sinyal yang akan dimodulasi adalah

beranotasi:

pembawa (waktu) = (amplitudo carrier) * sin (frekuensi pembawa waktu * +

pergeseran fasa)

Hal ini membuat sinyal termodulasi

 

Ini menunjukkan bagaimana m (t) memodulasi fase - m lebih besar (t) adalah

pada suatu titik dalam waktu, semakin besar pergeseran fasa dari sinyal

dimodulasi pada titik tersebut. Hal ini juga dapat dilihat sebagai perubahan

frekuensi dari sinyal pembawa, dan modulasi fasa sehingga dapat dianggap

sebagai kasus khusus dari FM di mana modulasi frekuensi pembawa diberikan

oleh turunan waktu dari modulasi fase.

Matematika dari perilaku spektral mengungkapkan bahwa ada dua wilayah

kepentingan tertentu:

• Untuk sinyal amplitudo kecil, PM mirip dengan modulasi amplitudo (AM) dan

pameran dua kali lipat bandwidth malang baseband dan efisiensi miskin.

• Untuk sinyal sinusoidal tunggal yang besar, PM mirip dengan FM, dan

bandwidth adalah sekitar

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 6/9

 

,

mana fm = ωm / 2π dan h adalah indeks modulasi didefinisikan di bawah ini. Hal

ini juga dikenal sebagai Peraturan Carson untuk PM.

[sunting] Modulasi Indeks

Seperti indeks modulasi lain, kuantitas ini menunjukkan dengan berapa banyakvariabel dimodulasi bervariasi sekitar tingkat unmodulated nya. Hal ini terkait

dengan variasi fase dari sinyal pembawa:

,

mana Δθ adalah deviasi fase puncak. Bandingkan dengan indeks modulasi untuk

modulasi frekuensi.

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 7/9

 

Demodulasi adalah tindakan penggalian sinyal informasi-bantalan

asli dari gelombang pembawa dimodulasi. Demodulator

adalah suatu sirkuit elektronik  (atau program komputer

dalam radio didefinisikan perangkat lunak ) yang digunakan

untuk memulihkan isi informasi dari gelombang pembawademodulasi.

Istilah-istilah ini biasanya digunakan dalam hubungannya

dengan penerima radio, tetapi sistem lain menggunakan

berbagai jenis demodulasi. Lain yang umum adalah modem,

yang merupakan kontraksi dari istilah modulator /

demodulator. 

sejarah

Sejak  hari-hari awal radio ketika semua transmisi berada di

Kode Morse, demodulator  juga telah disebut detektor. Awaldemodulasi hanya untuk mendeteksi kehadiran (atau

ketiadaan) gelombang radio menggunakan perangkat seperti

coherer, tanpa harus membuatnya terdengar. Istilah alternatif 

telah selamat meskipun kecanggihan yang lebih besar dari

sirkuit modern.

teknik 

Ada beberapa cara demodulasi tergantung pada bagaimana

parameter dari sinyal base-band yang ditransmisikan dalam

sinyal pembawa, seperti amplitudo, frekuensi atau fasa.

Sebagai contoh, untuk  sinyal dimodulasi dengan modulasi

linier, seperti AM (Amplitude Modulation), kita dapat

menggunakan detektor sinkron. Di sisi lain, untuk sinyal

termodulasi dengan modulasi sudut, kita harus menggunakan

FM (Frekuensi Modulation) demodulator atau PM (Phase

Modulation) demodulator. Berbagai jenis sirkuit menjalankan

fungsi tersebut.

Teknik-seperti banyak karena pemulihan pembawa, pemulihan

 jam, slip bit, sinkronisasi frame, penerima menyapu, kompresi

pulsa, Indikasi Sinyal Diterima Kekuatan, deteksi error dan

koreksi, dll - hanya dilakukan oleh demodulasi, meskipun

setiap demodulator tertentu mungkin melakukan hanya

beberapa atau satupun dari teknik ini. 

AM radio

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 8/9

 

Sebuah sinyal AM mengkodekan informasi ke gelombang

pembawa dengan memvariasikan amplitudo dalam simpati

langsung dengan sinyal analog yang akan dikirim. Ada dua

metode yang digunakan untuk  demodulasi sinyal AM.

Detektor amplop adalah metode yang sangat sederhanademodulasi. Ini terdiri dari penyearah (apa pun yang akan

melewati arus dalam satu arah saja), dan filter low-pass.

Rectifier mungkin dalam bentuk  dioda tunggal, atau mungkin

lebih kompleks. Zat alami yang memperlihatkan perilaku

rektifikasi, yang mengapa itu adalah awal dan teknik 

modulasi demodulasi yang digunakan di radio. Filter biasanya

tipe low-pass RC, tapi fungsi filter kadang-kadang dapat

dicapai dengan mengandalkan pada respon frekuensi yang

terbatas dari sirkuit berikut rectifier. Set kristal

memanfaatkan kesederhanaan modulasi AM untuk 

menghasilkan penerima dengan bagian-bagian sangat sedikit,

dengan menggunakan kristal sebagai penyearah, dan respon

frekuensi yang terbatas dari headphone sebagai filter.

Detektor produk  mengalikan sinyal masuk dengan sinyal

osilator lokal dengan frekuensi yang sama dan fase sebagai

pembawa dari sinyal yang masuk . Setelah penyaringan sinyal

audio asli akan menghasilkan. Metode ini akan decode AM

dan SSB baik , walaupun jika fase tidak dapat ditentukan

setup yang lebih kompleks diperlukan.

Sebuah sinyal AM dapat diperbaiki tanpa memerlukan

demodulator koheren. Sebagai contoh, sinyal dapat melewati

detektor amplop (penyearah dioda dan filter low-pass). Output

akan mengikuti kurva yang sama sebagai masukan sinyal

baseband. Ada bentuk  PM di mana pembawa dikurangi atau

ditekan sepenuhnya, yang membutuhkan demodulasi

koheren. Untuk  membaca lebih lanjut, lihat sideband. 

radio FM

Modulasi frekuensi atau FM yang lebih kompleks. Ini memiliki banyak keuntungan lebih dari

AM, seperti kesetiaan yang lebih baik dan kekebalan kebisingan. Namun, jauh lebih

kompleks untuk baik memodulasi dan demodulasi gelombang pembawa dengan FM, dan AM

mendahului dengan beberapa dekade.

Ada beberapa jenis umum FM demodulator:

• Detektor quadrature, yang menggeser fase sinyal dengan 90 derajat dan mengalikan itu

dengan versi unshifted. Salah satu istilah yang turun keluar dari operasi ini adalah sinyal

informasi yang asli, yang dipilih dan diperkuat.

• Sinyal diumpankan ke PLL dan sinyal error digunakan sebagai sinyal didemodulasi.

• Yang paling umum adalah Foster-Seeley diskriminator. Ini terdiri dari sebuah filter elektronik yang menurunkan amplitudo beberapa frekuensi relatif terhadap orang lain, diikuti

5/11/2018 Modulasi dasar telkom - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/modulasi-dasar-telkom 9/9

 

oleh demodulator AM. Jika respon filter perubahan linear dengan frekuensi, output analog

akhir akan sebanding dengan frekuensi input, seperti yang diinginkan.

• Sebuah varian dari Foster-Seeley diskriminator disebut detektor rasio [2]

• Metode lain menggunakan dua demodulasi AM, satu disetel ke high end dari band dan yang

lain untuk low end, dan pakan output ke amp perbedaan.

• Menggunakan prosesor sinyal digital, seperti yang digunakan dalam software-defined radio.