Assalamualaikum Wr.Wb
Bertemu lagi dengan saya, pada kali ini saya akan membahas seputar materi modulation signal yang mana ditampilkan dalam 3 video berikut
https://www.youtube.com/watch?v=DXt-rXDu9M8
https://www.youtube.com/watch?v=Iyzpt3bKTTI&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=beFoCZ7oMyY&t=176s
kalian bisa lihat terlebih dahulu videonya disitu
Oke langsung saja check it out
Video pertama berkaitan tentang UNDERSTANDING SPECTRUM
Seperti yang kita tahu bahwa Penggunaan
internet dan panggilan pada smartphone dan laptop dapat terjadi karena adanya
gelombang electromagnetik yang tidak terlihat yang dipancarkan / diterima oleh
smartphone/laptop. Rentang frekuensi magnetik ini merupakan sumber daya
yang sangat berharga. Setiap kali kita menggunakan smartphone baik unutk akses
internet ataupun panggilan suara pasti kita menggunakan gelombang elektromagnetik
yang tidak terlihat. Gelombang ini pancarkan ke Menara signal didekat kita
untuk ditransmisikan kepada tujuan. Dalam komunikasi seluler kita membagi
menjadi beberapa wilayah yang berbeda yang mana dalam setiap wilayah terdapat
Menara signal. Jika terdapat 5 pengguna berbeda maka dibutuhkan 5 frekuensi
berbeda pula untuk mengirim sinyal.
Kita dapat
menyimulasikannya dengan sebuah bola yang ada dalam suatu pancuran dan sebuah
cangkir. Dalam hal ini Menara signal sebagai pancuran dan pengguna sebagai cangkir serta bola
sebagai frekuensi. Seperti yang kita tahu bahwa setiap pengguna mempunyai
frekuensi yang berbeda beda untuk itu kita perlu ukuran bola dan cangkir yang berbeda
pula agar tidak salah tempat. Dengan cara ini ponsel yang kita gunakan hanya
akan menerima frekuensi yang sudah ditetapkan dan akan memblokir frekuensi
lain. hal ini berarti setiap pengguna didunia harus mempunyai frekuensi unik
sendiri. Jika tidak, maka kita akan mendengar sinyal orang lain. Antena mampu
mengirim kan sinyal kedalam rentang frekuensi / bandwith. Diperlukan tekni modulasi untuk mengirimkan sinyal apapun.
Modulasi frekuensi memerlukan dua frekuensi untuk mengirimkan sinyal.
High frekuensi diwakilkan denga 1, low frekuensi diwakilkan dengan 0. Sinyal
yang dikirim melalui frekuensi dilindungi dengan enkripsi signal untuk keamanan
privasi. Seperti yang kita tahu bahwa spektrum elektromagnetik berkisar dari
gelombang radio hingga sinar gamma. Frekuensi elektromagnetik yang lebih tinggi
mempunyai kemampuan penetrasi yang buruk sehingga tidak digunakan untuk
komunikasi seluler. Frekuensi elektromagnetik yang rendah menghasilkan energi
yang rendah pula sehingga membutuhkan antena yang lebih besar untuk transmisi.
Spektrum dikelola oleh pemerintah disetiap negara, di amerika FCC dan NTIA
mengelola spectrum radio,sedangkan di eropa CEPT dan ITU di global.
Seperti
yang kita tahu bahwa penggunaan system 4G yang ada sekarang menggunakan teknik
QAM (Quadrature Amplitude Modulation) yang mana dapat mengirim lebih banyak
bit. Dalam QAM variasi dibuat pada amplitude dan pentahapan untuk menghasilkan
sinyal digital berbeda. Seperti yang kita tahu bahwa ada rentang frekuensi yang
terbatas untuk komunikasi seluler sehingga perlu digunakan secara efisien,
system seluler membagi rentang yang tersedia ke sejumlah slot frekuensi, yang
kemudian didistribusikan ke Menara signal. Ini mempunyai keuntungan karena slot
frekuensi yang sama untuk Menara seluler yang berbeda.namun ada kelemahannya
yang mana Menara tetangga tidak dapat dialokasikan pada slot frekuensi yang
sama. Ini dimaksudkan untuk membatasi ponsel dari signal yang diterima.
Frequency
slot distribusi = menetapkan slot
frekuensi yang berbeda untuk area sel yang berbeda. Contohnya jika kita sedang
melakukan panggilan dan kita pindah ke Menara sel tetangga maka akan
dialokasikan frekuensi yang berbeda tanpa memutus panggilan.
Multiple
Acces Technique = dengan teknik ini semua pengguna yang aktif bersammaanpada
Menara signal yang sama dapat dikelola tanpa adanya masalah.
Video kedua berkaitan tentang UNDERSTANDING MODULATION
Modulasi
adalah salah satu kata yang paling banyak digunakan dalam dunia komunikasi. Radio
FM merupakan salah satu teknologi yang memanfaatkan teknik ini FM singkatan
dari modulasi frekuensi. Disini
akan dijelaskan dasar dasar modulasi teknik modulasi dan penerapannya. Seperti
yang kita tahu bahwa frekuensi dan panjang gelombang berbanding terbalik.
Kemampuan manusia
mendengar berkisar antara 20 hz-20000Hz jika Menara radio memancarkan gelombang
elektromagnetik yang sama frekuensi ukuran antena yang dibutuhkan sangat
tinggi. Untuk itulah kita membutuhkan modulasi sebelum gelombang
elektromagnetik terbentuk ditransmisikan, mereka harus dimodulasikan ke dalam
sinyal frekuensi tinggi. Kita dapat menganalogikannya secara sederhana misal
melempar selembar kertas tidak akan bisa terlempar jauh dibanding jika kita
menempatkan batu didalam kertas. Sinyal frekuensi tinggi dikenal sebagai sinyal
pembawa yang mana seperti yang kita ketahui bahwa sinyal mempunyai 3 sifat
dasar yaitu amplitudo,frekuensi,dan fasa . sifat sinyal pembawa
divariasikan sesuai dengan pesannya
misalnya frekuensi sinyal pembawa bervariasi menurut amplitudo sinyal pesan
teknik ini disebut sebagai teknik frekuensi modulasi yang mana frekuensi sinyal
pembawa selalu tinggi berarti siyal termodulasi juga frekuensi dan energi
tinggi. Nilai sinyal asli dapat dengan mudah diambil dari frekuensi sinyal
termodulasi.
Dengan cara yang
sama kita juga bisa mencapai modulasi amplitudo yang mana sinyal pembawa
divariasikan berdasarkan nilai sinyal pesan teknik modulasi yang telah kita
bahas sejauh ini semuanya analog yang mana sudah usang dan rentan terhadap kebisingan yang menurunkan kualitas
sinyal.
Teknik modulasi
yang digunakan dijaman sekarang lebih spesifik yang mana aliran bit digital
diubah menjadi gelombang elektromagnetik digital pertama.
1) 1) Amplitude
shift keying
Teknik penguncian
pergeseran amplitudo berdasar pulsa digital tsb amplitude sinyal pembawa
disesuaikan dengan amplitude tinggi =1 dan amplitude rendah = 0.
2) 2) Frequency shift ketying
Shift keying
berdasarkan nilai pulsa digital frekuensi sinyal pembwa disesuaikan yang mana
frekuensi tinggi = 1 dan frekuensi rendah = 0
3) 3) Phase shift keying
Shift keying
berdasarkan pergeseran fasa yang mana fase sinyal pembawa diubah 180 derajat
saat pulsa digital bergerak dari 1 ke 0 dan dari 0 ke 1.
Ketiga teknik itu
digunakan untuk meningkatkan kecepatan dan efisiensi transfer data namun jika
kita menggunakan antara salah satu dari ketiga itu tidak akan mendapatkan
kecepatan transfer data yang tinggi. Namun, ada teknik yang mana kita dapat
mengirim hingga 6 bit informasi sebagai satu gelombang elektromagnetik teknik
ini dikenal modulasi amplitude kuadratur. Saya akan mencoba menjelaskan QAM
ini. QAM diperoleh dengan memodulasi dua sinyal berbeda menjadi sebuah sinyal
tunggal dan kemudian dikirimkan kemudian diujung penerima flie akan dipisahkan
sinyal asli untuk menghemat bandwith. Pertama amplitude dimodulasi menggunakan
gelombang permbawa, sinyal kedua juga amplitudonya dimodulasi dengan gelombang
pembawa setelah frekuensi dan amplitude sama kemudian fase sinyal digeser 90
derajat. Kedua sinyal yang termodulasi ini akan membentuk satu sinyal yang
dinamakan sinyak multiplexed. Hal yang menarik adalah di sisi penerima dapat
dengan mudah memisahkan sinyal asli. Bentuk data hanya berupa 1 dan 0, dalam
QAM kita dapat mengemas 4 bit bersama dan mengirimkannuya sebagai 1
elektromagnetik. Sinyal yang dimultipleks dapat sepenuhnya mewakili 4 bit data.
Nilai 16 bit dapat diwakili dengan menyesuaikan fase dan amplitude sinyal yang
multipleks. Sinyal ini kemudian
digunakan untuk transmisi. Hal ini dapat meningkatkan kecepatan transfer
hingga 4 kali lipat dan jika menggunakan 6 bit data maka kecepatan menjadi 6
kali lipat.
Video ketiga berkaitan tentang MODULATION TECHNIQUE
Salah satu aspek dasar penting dalam sistem komunikasi radio ini adalah Modulasi, yaitu cara dimana informasi tersebut ditumpangkan pada gelombang radio yang berfungsi sebagai pembawanya. Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatugelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi. 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.
Jenis Modulasi dapat dikelompokkan berdasarkan Sinyal informasi akan dikirimnya yaitu sinyal Analog dan sinyal Digital. Berdasarkan jenis sinyal informasi tersebut, maka Modulasi dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu Modulasi Analog dan Modulasi Digital
Modulasi Analog
Pada dasarnya, Sinyal Analog adalah sinyal data yang berbentuk gelombang kontinyu (terus-menerus). Teknik Modulasi untuk sinyal informasi Analog dapat dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan parameter suatu gelombang sinus. Setiap jenis modulasi memiliki kelemahan dan kelebihannya. Berikut ini adalah tiga jenis Modulasi Analog yang sering digunakan dalam sistem komunikasi Radio Analog. Dalam membahas modulasi analog yang perlu diketahui adalah adanya suatu teori yaitu Modulation Theorem yang juga dikenal dengan sebutan Frequency Translation.Modulasi Analog yang umum dikenal ada beberapa macam bentuk modulasi antara lain :1. Amplitude Modulation (AM) 2. Frequency Modulation (FM) 3. Pulse Amplitude Modulation (PAM).
1) 1) Amplitude Modulation (AM)
Amplitude Modulation (AM) atau Modulasi Amplitudo adalah salah satu teknik Modulasi yang proses pemodulasian sinyal frekuensi rendah (sinyal informasi) pada frekuensi tinggi dengan mengubah Amplitudo gelombang frekuensi tinggi (frekuensi pembawa) tanpa mengubah frekuensinya. Jadi pada Modulasi Amplitudo ini, sinyal pembawanya berubah-ubah secara proporsional terhadap Amplitudo sinyal pemodulasi sedangkan frekuensi tetap selama proses modulasi.
2) Modulasi ini adalah modulasi yang paling sederhana, dimana frekuensi pembawa atau carrier diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi atau message signal yang akan dikirimkan.Dengan kata lain AM adalah modulasi yang mana amplitudo dari signal pembawa (carrier) berubah karakteristiknya sesuai dengan amplitudo signal informasi.Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekuensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan.
2) 3) Frequency Modulation (FM)
Frequency Modulation (FM) atau Modulasi Frekuensi adalah teknik pengiriman informasi yang berbentuk frekuensi rendah dengan cara memodulasi frekuensi gelombang pembawa yang berfrekuensi tinggi. Jadi pada Modulasi Frekuensi ini, sinyal informasi akan mengubah frekuensi gelombang pembawanya sedangkan Amplitudonya
Frekuensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubahubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi.Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM.Bandwith sinyal FM lebih besar dibandingkan sinyal AM.Modulasi FM merupakan modulasi analog yang sangat banyak digunakan, hal ini dikarenakan noise yang rendah, tahan terhadap perubahan amplitudi yang berubah-ubah sebagai akibat fading.Penggunaan modulasi FM misalnya pada pengiriman siaran televisi, telephone dan lain-lain.
3) 4) Pulse Amplitude Modulation
Fasa atau Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu. Phase Modulation (PM) atau Modulasi Fasa merupakan suatu teknik modulasi yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fasa (phase) dari sinyal pembawanya. Pada Modulasi Fasa ini, sinyal informasi mengubah fasa gelombang pembawanya sedangkan Amplitudo gelombang pembawanya tetap (tidak berubah). Teknik modulasi Fasa ini jarang digunakan karena memerlukan perangkat penerima yang lebih kompleks
Konsep dasar PAM adalah merubah amplitudo signal pembawa yang masih berupa deretan pulsa (diskrit) dimana 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).
Modulasi Digital
Sinyal Digital adalah sinyal data dalam bentuk pulsa dan hanya memiliki dua kondisi yaitu 0 (ON) dan 1 (OFF). Sinyal Digital ini memiliki beberapa kelebihan yaitu tidak mudah terpengaruh oleh derau, proses informasinya mudah, cepat dan akurat. Sama seperti sinyal analog, untuk mengirimkan sinyal digital ini dari suatu perangkat elektronik ke perangkat elektronik lainnya dengan menggunakan teknologi nirkabel atau Wireless (Radio Frekuensi) juga diperlukan proses pemodulasian yang dinamakan dengan Modulasi Digital. Yang dimaksud dengan Modulasi Digital adalah proses penumpangan sinyal digital ke dalam sinyal pembawanya (Carrier Signal). Modulasi Digital pada dasarnya adalah proses pemodifikasian sifat dan karakteristik gelombang pembawa sehingga bentuk hasil gelombang pembawanya memiliki ciri-ciri bit (0 atau 1).
Modulasi Digital terdiri dari tiga jenis dasar yaitu Amplitudo Shift Keying (ASK), Freqency Shift Keying (FSK) dan Phase Shift Keying (PSK). Namun seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, muncul teknik-teknik modulasi digital yang merupakan kombinasi dari ketiga jenis dasar modulasi tersebut seperti APK (Amplitude Phase Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation) dan lain sebagainya. Modulasi sinyal digital dengan gelombang pembawa analog akan meningkatkan Sinyal To Noise Ratio (SNR) jika dibandingkan dengan modulasi analog.Modulasi gelombang pembawa sinyal digital merupakan pergeseran kunci, karena hal tersebut disebabkan adanya perubahan nilai diskrit dalam parameter gelombang pembawa.Ada tiga macam perbedaan sistem modulasi digital antara lain:1. Amplitude shift keying (ASK),2. Frequency shift keying (FSK) dan3. Phase shift keying (PSK).
Amplitude Shift Keying
Amplitudo Shift Keying (ASK) adalah salah satu bentuk modulasi yang gelombang pembawanya dimodulasi berdasarkan Amplitudo sinyal informasi digitalnya. Dalam sistem modulasi ASK, simbol biner 1 direpresentasikan dengan suatu ketinggian Amplitudo tertentu pada gelombang pembawanya. Jika sinyalnya berupa 1, maka sinyal pembawa tersebut akan dikirimkan. Jika tidak, maka sinyal 0 yang akan dikirimkan. Dengan kata lain, munculnya frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidaknya sinyal digital. ASK Merupakan bentuk modulasi yang mewakili data digital sebagai variasi dalam amplitudo gelombang karier.Amplitudo dari sebuah sinyal karier analog mengubah dengan aliran bit (sinyal modulasi), menjaga frekuensi dan fase konstan. Level amplitudo dapat digunakan mewakili logika binary 0 dan 1. Dapat dianggap sinyal karier sebagai saklar ON atau OFF. Pada sinyal dimodulasi, logika 0 diwakili dengan adanya karier, sehingga memberikan operasi kunci OFF/ON dan nama diberikan.
Bentuk ASK yang paling sederhana dan umum beroperasi seperti sebuah saklar, menggunakan adanya gelombang karier untuk mengindikasi sebuah binary 1 dan absensinya untuk mengindikasi sebuah 0. Tipe modulasi ini disebut on-off keying, dan digunakan pada frekuensi radio untuk mentransmisikan kode Morse (mengacu pada operasi gelombang kontinus).
Frequency Shift Keying (FSK)
Frequency Shift Keying (FSK) adalah bentuk modulasi digital yang gelombang pembawanya dimodulasi berdasarkan pergeseran Frekuensi. Dalam sistem modulasi FSK (Frequency Shift Keying ), maka simbol 1 dan 0 ditransmisikan Secara berbeda antara satu sama lain dalam satu atau dua buah sinyal sinusoidal yang berbeda besar frekuensinya. FSK Merupakan bentuk modulasi frekuensi dimana sinyal modulasinya mengubah frekuensi output di antara nilai sebelum ditentukan. Biasanya, frekuensi instan diubah di antara dua nilai diskret yang dibatasi frekuensi tanda dan frekuensi ruang. Bentuk fase FSK yang kontinus yang ada merupakan tidak ada kelanjutan fase pada sinyal dimodulasi.
Phase Shift Keying (PSK)
Phase Shift Keying (PSK) merupakan bentuk modulasi yang proses pemodulasian menggunakan cara penggeseran Fasa(Phase). Pada sistem modulasi Phase Shift Keying (PSK), sinyal gelombang pembawa sinusoidal dengan amplitudo dan frekuensi yang dapat digunakan untuk menyatakan sinyal biner “1” dan “0”, tetapi untuk sinyal “0” fasa gelombang pembawa tersebut digeser 180°. PSK merupakan skema modulasi digital modulation yang memberikan data dengan mengubah, atau memodulasi, fase sinyal referensi (gelombang karier). Fase diubah mewakili sinyal data. Ada dua cara dasar menggunakan fase sinyal:
-Dengan melihat fase itu sendiri sebagai pengubah informasi, dimanan demodulator harus memiliki sinyal referensi untuk membandingkan perlawanan fase dari sinyal yang diterima; atau
-Dengan melihat perubahan fase sebagai informasi pengubah — skema diferensial, beberapa tidak membutuhkan karier referensi
Kelebihan dan Kekurangan Modulasi Analog
Kelebihan Modulasi Analog
- memiliki potensi jumlah tak terbatas resolusi teoritis sinyalnya
- jangkauannya lebih jauh
Kekurangan Modulasi Analog
- Membutuhkan peralatan yang lebih lengkap
- Biaya yang dikeluarkan cukup besar
- Rentan terhadap gangguan cuaca
Kelebihan dan Kekurangan Modulasi Digital
Kelebihan Modulasi Digital
- Teknologi digital mempunyai suatu sinyal dalam bentuk digital yang mampu mengirimkan data yang berbentuk kode binari (0 dan 1),
- Sinyal digital juga mampu mengirimkan data lebih cepat dan tentunya dengan kapasitas yang lebih besar dibandingkan sinyal analog
- Memiliki tingkat kesalahan yang kecil, dibanding sinyal analog
- Data akan utuh dan akan lebih terjamin pada saat dikirimkan atau ditransmisikan di bandingkan modulasi analog
- Lebih stabil dan tidak terpengaruh dengan pengaruh cuaca
·
Kekurangan Modulasi Digital
- - Modulasi digital mudah eror
- - Jika terjadi gangguan maka
system akan langsung berhenti
Oke gaes hanya itu yang bisa saya jelaskan
sampai bertemu lagi
referensi
-
https://teknikelektronika.com/pengertian-modulasi-jenis-modulasi-analog-digital/
-
https://slideplayer.info/slide/4083213/
-
Komentar
Posting Komentar