BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Modulasi adalah suatu proses dimana properti atau parameter dari suatu gelombang divariasikan secara proporsional terhadap gelombang yang lain. Parameter yang di ubah tergantung pada besarnya modulasi yang diberikan. Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal yaitu sinyal pemodulasi yang berupa sinyal informasi yang dikirim, dan sinyal carrier dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan. Modulasi memiliki dua macam jenis, yaitu modulasi sinyal analog dan modulasi sinyal digital. Contoh modulasi sinyal analog adalah Frequency Modulation (FM) dan Amplitude Modulation (AM). Sementara modulasi sinyal digital antara lain Amplitude Shift Keying (ASK),Phase Shift keying (PSK) dan Frekuensi Shift Keying (FSK).

Dalam komunikasi digital, sinyal yang akan ditransmisikan berupa serangkaian nilai “1” dan “0”. Sepintas hal ini merupakan problem yang lebih sederhana daripada transmisi analog, karena hanya ada dua level amplitude yaitu on dan off. Kenyataannya adalah bahwa sebua h pulsa tersusun atas sebuah komponen f undamental dan sejumlah tak terhingga kompone n harmonik. Secara teori, hal ini akan membutuhkan bandwidth yang tak terhingga pula unt uk mentransmisikannya. Di lain pihak, setiap sistem komunikasi memiliki bandwidth yang terbatas, dan hal ini yang selalu menjadi pertimbangan penting dalam perancangan modulator dan demodulator (modem) digital.

Untuk membangun sistem komunikasi digital, setidaknya sistem tersebut harus dapat mentransmisikan kanal suara sebanyak yang dapat ditransmisikan oleh sistem analog (denga n bandwidth yang sama). Dari sudut pandang ini, didefinisikan istilah efisiensi bandwidth yait u jumlah bit yang dapat ditransmisikan setiap detik setiap Hertz atau dinyatakan dengan satua n b/s/Hz. Dalam hirarki digital, 140 Mb/s terdiri atas 1920 kanal suara. Jika efisiensi bandwidth- nya adalah 1 b/s/Hz, maka bandwitdh yang dibut uhkan unt uk transmisi adalah 140 MHz. Nilai ini sangat besar, sehingga akan lebih mengunt ungkan jika dapat dilakukan modifikasi sistem unt uk memperbaiki efisiensi bandwitdh. Hal ini dapat dilakukan selama proses modulasi

1.2 TUJUAN Tujuan dari penulisan tugas ini adalah untuk memahami sistem modulasi digital, terutama pada

modulasi Phase Shift Keying (PSK).

BAB 2

ISI

2.1 MODULASI

Salah satu jenis modulasi digital yang memungkinkan unt k memilih besarnya nilai efisiensi bandwitdh adalah modulasi PSK (Phase Shift Keying). Pada modulasi jenis ini, sinyal pemodulasi yang berupa sinyal digital digunakan unt uk memodulasi fase sinyal pembawa sinusoidal. Jika sinyal informasi mempunyai logika “1” maka sistem akan mentransmisika n sinyal pembawa dengan suat u fase tertent u misalnya fase 0°, sedangkan jika sinyal informasi mempunyai logika “0” maka sistem akan mentransmisikan sinyal pembawa dengan suat u fase yang lain, misalnya fase 180°. Dengan demikian, maka sinyal PSK yang ditransmisikan adala h sinyal sinusoidal dengan amplitude konstan dengan fase yang sesuai dengan arus data pada sinyal informasi. Jenis modulasi PSK seperti ini disebut 2 – PSK atau Binary Phase Shift Keying (BPSK).

Dua jenis modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu :1 . B P S K2 . Q P S K

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.

(Contoh soal)Dengan menggunakan modulasi BPSK, ilustrasikan sinyal BPSK untuk arus data 110001001

penyelsaian Dengan menyatakan data logika “1” dengan fase 180° dan data logika “0” dengan fase 0°. Jenis

modulasi ini berarti terjadinya perubahan fase sebesar 180° setiap kali terjadi perubahan arus data dari logika “1” ke logika “0” atau sebaliknya. Dengan demikian maka sinyal BPSK untuk arus data 110001001 dapat diilustrasikan sebagai berikut

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. Analisis 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.

Differensial Phase Shift Keying (DPSK)adalah sebuah bentuk umum modulasi fasa untuk mengirimkan data dengan mengubah fasa

dari gelombang pembawa. Dalam Phase Shift Keying, ketika bernilai high “1” hanya berisi satu siklus tapi Differensial Phase Shift Keying (DPSK) mengandung satu setengah siklus. Gambar di bawah ini menunjukkan modulasi PSK dan DPSK dengan urutan pulsa seperti pada gambar di bawah ini

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa ketika bernilai high “1” diwakili oleh sebuah sinyal termodulasi seperti bentuk “M” dan dalam keadaan low “0” dan diwakili oleh suatu gelombang yang muncul seperti “W” dalam sinyal termodulasi. Amplitudo dan frekuensi bernilai konstan, namun fasa berubah menyesuaikan bit. Modulasi DPSK dilakukan dengan menggunakan perangkat Phase Locked Loop (PLL).

PLL menggunakan referensi sinyal pembawa sinusoidal, lalu mendeteksi fasa sinyal yang diterima, jika fasanya sama dengan referensi, maka dianggap bit “0”, jika sebaliknya maka bit “1”.

Diagram Modulator PSK

Pada Gambar diatas aliran data yang akan di transmisikan d(t) dimasukkan ke salah satu logika XNOR dua masukkan, dan gerbang input lainnya dipakai untuk keluaran gerbang XNOR b(t) yang di delay dengan waktu delay Tb, yang dialokasikan untuk satu bit delay. Pada input kedua gerbang XNOR ini adalah b(t-Tb).

Blok Diagram Modulasi PSK

Aplikasi Modulasi PSK

Cellular Telephone Cordless Telephone Fax Machine Computer Modems

BAB 3PENUTUP

3.1 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN

Phase Shift Keying (PSK) Kelebihan

Transmisi data atau sinyal digital dengan kecepatan tinggi, Performansi interferensinya lebih baik, Jumlah level yang dikodekan lebih banyak Bandwidthnya lebih kecil

Kekurangan = Sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima

3.2 PENGEMBANGAN

Pada M-ary PSK, ada sejumlah M sandi, setiap sandi tersusun atas n bit ( M = 2n ) dan dinyatakan denga n sebuah fase tertentu, sehingga ada sejumlah M fase yang berbeda yang digunakan. Jenis-jenis M-ary PSK yang berkembang antara lain adalah:

1. QPSK (Quadrature PSK)Pada QPSK digunakan penyandian dengan 2 bit sehingga n = 2 dan terdapat M = 4 sandi yang berbeda, yaitu 00, 01, 10, dan 11. Dengan demikian ada empat sandi yang harus dinyatakan dengan empat fase yang berbeda. Sebagai contoh dapat dialokasikan fase unt uk setiap sandi sebagai berikut.

01 dinyatakan dengan fase 45° 00 dinyatakan dengan fase 135° 10 dinyatakan dengan fase 225° 11 dinyatakan dengan fase 315°

2. 8 – PSKPada 8–PSK digunakan penyandian dengan 3 bit sehingga n = 3 dan terdapat M = 8 sandi yang berbeda, yait u 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, dan 111. Dengan demikian ada delapan sandi yang harus dinyatakan dengan delapan fase yang berbeda pula. Secara umum dapat diketahui jarak atau selang antar fase adalah 360°/M, sehingga selang fase antar sandi untuk 8–PSK adalah sebesar 360°/16 = 45°.

3. 16 – PSKPada 16 – PSK digunakan penyandian dengan 4 bit sehingga n = 4 dan terdapat M = 16 sandi yang berbeda, yait u 0000, 0001, 0010, ..., 1111. Dengan demikian harus dialokasikan 16 fase yang berbeda unt uk menyatakan setiap sandi tersebut. Selang fase antar sandi unt uk 16 – PSK adalah sebesar 360°/16 = 22,5°.

Setiap kali level atau tingkat PSK meningkat (BPSK, QPSK, 8 – PSK, dan seterusnya), maka efisiensi bandwitdh secara teoritis (theoretical bandwidth efficiency) juga meningkat [2]. Hal ini diperlihatkan pada Tabel 1. Semakin besar efisiensi bandwith maka semakin sempit bandwidth yang dibutuhkan untuk transmisi data. Misalnya pada contoh di atas, jika digunaka n modulasi 8–PSK maka unt uk transmisi data 140 Mb/s hanya dibut uhkan bandwith selebar 140/3 MHz = 46.67 MHz. I ni berarti hanya sepertiga bandwidth yang dibut uhkan jika digunaka n modulasi BPSK, dengan kata lain penggunaan bandwith menjadi 3 kali lipat lebih efisien.

Tabel 1. Efisiensi bandwithJenis Modulasi Efisiensi Bandwith (b/s/Hz)

BPSK 1QPSK 2

8 – PSK 3

3.3 KESIMPULAN

Phase Shift Keying adalah mode modulasi digital yang mengubah tiap bit data digital (logik 0 & 1) kedalam sinyal analog yang sepadan. Tiap perubahan kode bit, dari logik ‘0’ ke ‘1’ atau dari ‘1’ ke ‘0’, phase sinyal carrier dibalik 180 derajat.

Teknik ini merubah fasa pembawa berdasarkan bit 1 & bit 0. Sebesar 180 derajat

DAFTAR PUSTAKA

http://eprints.undip.ac.id http://blog.unsri.ac.id http://www.mdp.ac.id http://kambing.ui.ac.id http://ikabuh.files.wordpress.com

SISTEM KOMUNIKASI II

PHASE SHIFT KEYING (PSK)

ANGGIE KURNIA FARERI

1007113547

Jurusan Teknik Elektro S1

Fakultas Teknik Universitas Riau

2013