MODlJLATOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK. Intisari

Tcchnc Jurnal llmiah Elcktrotcknika Vol X No. 2 Oktober 21109 Hal "i() - 7(,

4. J.J K.

6

Ru:maidh and T. Pun. RotMion. scale and translation invarwnt digital image l-l'afermarking. in Proceedings ofiEEE. JCIP 1997. pp. 536- 539. Santa Barbara. CA. 1<>97

5. I. Sety<m an. G. Kakes and R. L. Lagendijk_ .\)mchmnization-insensitive video watemwrkmg 11sing stmctured noise paffern. in Proceedings of SPIE Security ::md Watermarking of Multimedia Contents IV_ Vol. 467:'\_ pp :'120- 530. San Jose. LA . ...:ull..:.

<->. P. Loo and N. K.mgsbury. Motwn-est11natwn-hased regwra11un ~~~ geometncuiiJ distortnl nnugcfor l-1 otcrmurk recove1y m Proceedings of SPIE_ Securit~ and

Watermarking of Multimedia Contents Ill Vol. 4314. pp. 60(} - 6 I 7 _ San Jose. CA 2001

7. D. Delanna) _ J-F Delaigle. B. Macq and M. Barlaud_ ( 'ompensatwn of geomemcul deformatwnsfor watermark extrocrwn 111 the d1glfal ctnenw appl!cut!On. in Proceedings of SPIE. Security and Watermarking of Multimedia Contents III.Vol4314_ pp. J4l)- 157_ San Jose_ CA 2001

X. P.J.O. Doets. I. SetymYarl and R.L. Lagendijk._ Complexity scolable compensutwn q(geometrical distortions in image wutermarking. in Proceedings ofiEEE. ICIP 2003. Vol. L pp. 513- 51 6_ Barcelona_ 2003

9. F. Deguillaume_ S. VoloshynoYskiy ar1d T. Pun. A methodji>r the estimation and recovaing ti·om gent:ral C!ffine transfimns 111 digital watermarking applications. in Proceedings of SPIE. Security ar1d Watermarking of Multimedia Contents TV. Vol 4() 7 :' _ pp. 313 - 322. Sar1 Jose. C A 2002

10. D. Delmmay. L Setya,Yarl. RL. Lagendijk and B. Macq_ Relevant modeling and companwm o(gt:umemc d1.Wortions m wutL'rmorkmg .~)·stem,,_ in Proceedings of SPIE. Application of Digital Image Processing XXV. Vol 47l)0_ pp 200-21 (J

Seattle. W A 2002

II Tekalp. AM .. Dtgital Video Processing. Prentice-Hall. Inc .. Upper Saddle RiYer. 1995

J 2. Tekalp_ A.M._ J)Jfferenrial Methods_ pru1 of the lecture notes for Digital Video Proc~ssi11g. lJniYersit~ of Rochester. Ne" York_ lJSA 2001

13. I. Se~a" an. D. Delanna~. B. Macq ar1d RL Lagendi_ik.. Pt:rccptuul Quality /~vo/1/WI0/1 of <icomemcuiiJ lJt.\Wrtt:d ltllagc., using R.clenmt G~.-·,mJLtr;._

1 ru/7\(11/,1/utron AJ(Jdc!/t;tg. iu Proceedings of SPIE. Secunt) and \Vakrmarkmg of

1.

1.1.

MODULATOR DA l\" DEiWODll/A TOR Bl N, 4RYA.\'K

B11d1hor£(l£1 Murrwnr"

MODlJLATOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK

Budihardja Murtianta

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik-UKSW Jalan Diponegoro 52-60, Salatiga 50711

Email· hudihardjali'/)vahoo com

Intisari

Pada tulisan ini dirancang dan direalisasikan piranti modulator dan demodulator Binary ASK( Amplitude Shlfi Ke_vi11g) yang mempunyai isyarat pembawa yang dapat diu bah frekuensinya yaitu 5 kHz; 10 kHz; 15 kHz. Di samping itu isyarat data acak yang dihasilkan juga dapat diubah data ratenya yaitu 1.000 bps dan 2.400 bps. Dari hasil pengujian yang dilakukan, piranti tersebut dapat memodulasikan dan mendemodulasikan isyarat binary ASK dengan baik Isyarat binary ASK' 1 · ditunjukkan dengan amplitudo sebesar 4,24 f.jJp dan isyarat bi11ary ASK '0' ditunjukkan dengan amplitudo sebesar 2 TjJp. Data yang diterima dan dihasilkan demodulator sama dengan data yang dikirim modulator.

Kata kunci : Modulator, Demodulator, Amplihtde Shlft Keying

Pendahuluan

Modulasi dan Demodulasi

Modulasi adalah proses mengubah karakteristik isyarat pembawa oleh sebuah isyarat pemodulasi sehingga pesan/infonnasi tertumpang ke dalamnya. Modulasi pelewat pita didefinisikan sebagai proses pengubahan amplitudo, frekuensi atau fasa isyarat pembawa atau kombinasi ketiganya, diubah sesuai dengan informasi yang dipancarkan. Sedangkan demodulasi berat1i proses mendapatkan kembali isyarat informasi yang sama dengan aslinya. Bentuk umum gelombang termodulasi adalah .

Adapun parameter-parameter getombang yang dapat dimodulasikan adalah A,(t) untuk modulasi amplitudo, dan

¢

(t) untuk modulasi sudut. Untuk modulasi sudut, bisa modulasi fase atau modulasi frekuensi, tergantung pada hubungan antara sudut

¢

(t) dan

i. ,_ '

1syarat termodutasmya menjadi .

S(t) (2)

dimana m(t) mewakili data 0' atau 'I'_ Peubah .-L memberikan pengertian bahwa amplitude gelombang tersebut termodulasi dan mengandung informasi sesuai dengan masukan isyarat basehcmd pemodulasinya. Nilai m(t) tidak boleh melampaui 1 atau I 00%, pada puncak-puncak negatif agar dapat menghindari distorsi Sistem modulasi dan demodulasi binat)' ASK terdiri atas modulator dan demodulator.

1.2. Pengunci Geser Amplitudo Biner

(Binary ASK)

Sistem modulasi binary amplitude sh{ji keying merupakan salah satu modulasi digital yang amplitude getombang pembawanya bervariasi sesuai dengan informasi yang dipancarkan. Sistem modulasi binmy amplitude sh{fi keying atau pengunci geser amplitude biner serupa dengan modulasi amplitudo secara analog, kecuali pengunci geser amplitude biner mempunyai masukan isyarat biner dan menghasilkan amplitudo yang berbeda sesuai dengan tsyarat masukan. Persamaan isyarat binmy ASK adalah sebagai berikut:

s(t) m(t) (3)

dengan m(t)

=

I atau 0,

A:

adalah amplitudo gelombang pembawa, f, adalah frekl.Jensi pembawa, Jau T adalah durasi hit. Berikut ini adalah gambar isyarat hinmy A.)'K

1.

MOJ>UJAJ'OR })AN J>EMOJ>ULATOR BJNARY ASK

Budihard;a Mul'fwnhl

Gambar I lsvarat _- RillmT _. A.\'K

Untai I\1odulator

Binary ASK

Pad a Gambar 2 berikut ini adalah blok diagram modulator binary A,\'K

Osilator isyarat pembawa Pembangkit data acak Isyarat nary ASK

Gambar 2. Blok Diagram Modulator Binm:vASK.

Modulator hinaty ASK tersusun atas untai osilator isyarat pembawa, untai pembangkit clock, untai pembangkit gelombang acak, dan untai pengali (multiplier). Prinsip kerja modulator hinw:r ASK dijelaskan sebagai berikut

a Untai osilator isyarat pembawa akan menghasilkan isyarat pembawa dengan freb..1.1ensi : 5 kHz; 10 kHz; 15 kHz. Nilai frekuensi pembawa yang ada akan ditampilkan oleh untai penampil ti·eb..--ttensi pembawa.

b. Sedangkan isyarat data acak akan dihasilkan oleh pembangkit gelombang acak Nilai data rate yang sedang bekerja akan ditampilkan oleh untai pe-nampJ! data rate.

c Isyarat data dan isyarat pembawa tersebut kemudian akan dikalikan oleh pengali, sehingga didapatkan isyarat

hinm:r A5'K.

Adapun parameter-parameter getombang yang dapat dimodulasikan adalah A,(t) untuk modulasi amplitudo, dan

¢

(t) untuk modulasi sudut. Untuk modulasi sudut, bisa modulasi fase atau modulasi frekuensi, tergantung pada hubungan antara sudut

¢

(t) dan

i. ,_ '

1syarat termodutasmya menjadi .

S(t) (2)

dimana m(t) mewakili data 0' atau 'I'_ Peubah .-L memberikan pengertian bahwa amplitude gelombang tersebut termodulasi dan mengandung informasi sesuai dengan masukan isyarat basehcmd pemodulasinya. Nilai m(t) tidak boleh melampaui 1 atau I 00%, pada puncak-puncak negatif agar dapat menghindari distorsi Sistem modulasi dan demodulasi binat)' ASK terdiri atas modulator dan demodulator.

1.2. Pengunci Geser Amplitudo Biner

(Binary ASK)

Sistem modulasi binary amplitude sh{ji keying merupakan salah satu modulasi digital yang amplitude getombang pembawanya bervariasi sesuai dengan informasi yang dipancarkan. Sistem modulasi binmy amplitude sh{fi keying atau pengunci geser amplitude biner serupa dengan modulasi amplitudo secara analog, kecuali pengunci geser amplitude biner mempunyai masukan isyarat biner dan menghasilkan amplitudo yang berbeda sesuai dengan tsyarat masukan. Persamaan isyarat binmy ASK adalah sebagai berikut:

s(t) m(t) (3)

dengan m(t)

=

I atau 0,

A:

adalah amplitudo gelombang pembawa, f, adalah frekl.Jensi pembawa, Jau T adalah durasi hit. Berikut ini adalah gambar isyarat hinmy A.)'K

1.

MOJ>UJAJ'OR })AN J>EMOJ>ULATOR BJNARY ASK

Budihard;a Mul'fwnhl

Gambar I lsvarat _- RillmT _. A.\'K

Untai I\1odulator

Binary ASK

Pad a Gambar 2 berikut ini adalah blok diagram modulator binary A,\'K

Osilator isyarat pembawa Pembangkit data acak Isyarat nary ASK

Gambar 2. Blok Diagram Modulator Binm:vASK.

Modulator hinaty ASK tersusun atas untai osilator isyarat pembawa, untai pembangkit clock, untai pembangkit gelombang acak, dan untai pengali (multiplier). Prinsip kerja modulator hinw:r ASK dijelaskan sebagai berikut

a Untai osilator isyarat pembawa akan menghasilkan isyarat pembawa dengan freb..1.1ensi : 5 kHz; 10 kHz; 15 kHz. Nilai frekuensi pembawa yang ada akan ditampilkan oleh untai penampil ti·eb..--ttensi pembawa.

b. Sedangkan isyarat data acak akan dihasilkan oleh pembangkit gelombang acak Nilai data rate yang sedang bekerja akan ditampilkan oleh untai pe-nampJ! data rate.

c Isyarat data dan isyarat pembawa tersebut kemudian akan dikalikan oleh pengali, sehingga didapatkan isyarat

hinm:r A5'K.

Techne Jurnal Ilmiah Ekktrotcknika Vol X No 2 Oktob.:r 20I)L) Hal 77 9 I

Osilator yang berfungsi sebagai .feedback positif, menghasilkan isyarat keluaran secara tems menerus tanpa adanya isyarat masukan. Sedangkan pengali berfungsi untuk mengalikan isyarat data dengan isyarat pembawa. Sehingga didapatkan tsyarat lunw:1·

ASK yang bernilai 0 dan ii,. cos . Pada biiiWJ' A5iK, lajll bit (bit rate) dihitung dengan cara liTh. Bit rate tersebut besarnya sama dengan frekuensi dock untai nemhan!!kit, /,

2.L Osilator Jsyarat Pembawa

Untai osilator isyarat pembawa menggunakan komponen /(' XR-2106(monolithic .filllctiou genera/or). Nilai isyarat pembawa yang berubah-ubah dilakukan dengan cara mengatur potensiometer pada piu 7 Sedangkan potensiometer Ru berfungsi untuk mengatur kesimetrian gelombang keluaran. Potensiometer

R•

berfungsi untuk mengatur amplitudo kelu-aran. Untuk pemilihan nilai C yang ada mengikuti

datw1Jeel XR-1206, yaitu berada dalam kisaran 1000 pF sampai l 00 ~tF Untuk untai

osilator isyarat pembawa ini, digunakan C sebesar 10 nF. Pada Gambar 3 berikut ini adalah untai osilator isyarat pembawa.

Gam bar 3. Untai Osilator Isyarat Pembawa.

Osilator isyarat pembawa dengan XR-2206 tersebut, frekuensi osilasinya dihitung sebagai beril1.1t ·

Hz

(4)

RC

.HODULA TOR DAt.,' DEl~·fODU/ATOR BINARY A.\'K BudJ/wrdta lvfurttunru dengan R adalah jumlah resistor yang terdapat pad a pin 7 (R1

+

1 kQ ).

2.2. Osilator lsyarat

Clock

Untuk menghasilkan isyarat clock digunakan IC single timer LM555. Pembangkit isyarat clock adalah untai yang dapat menghasilkan isyarat clock yang

berikut ini adalah untai pembangkit isyarat clock

r:·.:.,r

Gambar 4. Untai Osilator lsyarat Clock

Hubungan antara frekuensi dan nilai resistor dan kapasitor diberikan oleh persamaan berikut :

f

=

---Hz

1,4 4

(RA

+

2R₁₁) X C

2.3. Pembangkit Data Acak

(5)

Untai pembangkit data acak (pseudo random generator) bere,runa untuk membangkitkan data acak. Metode pembangkit data acak ini menge,runakanmetode li11eur feedhack

shdi

register. Untuk membangkitkan data acak 4 bit, digunakan 2 JC 74LS74 yang mempakan IC dual l>.flip-:flop dan 74LS86 yang merupakan J(' EX-OR. Berikut ini adalah untai pembangkit data acak.

Techne Jurnal Ilmiah Ekktrotcknika Vol X No 2 Oktob.:r 20I)L) Hal 77 9 I

Osilator yang berfungsi sebagai .feedback positif, menghasilkan isyarat keluaran secara tems menerus tanpa adanya isyarat masukan. Sedangkan pengali berfungsi untuk mengalikan isyarat data dengan isyarat pembawa. Sehingga didapatkan tsyarat lunw:1·

ASK yang bernilai 0 dan ii,. cos . Pada biiiWJ' A5iK, lajll bit (bit rate) dihitung dengan cara liTh. Bit rate tersebut besarnya sama dengan frekuensi dock untai nemhan!!kit, /,

2.L Osilator Jsyarat Pembawa

Untai osilator isyarat pembawa menggunakan komponen /(' XR-2106(monolithic .filllctiou genera/or). Nilai isyarat pembawa yang berubah-ubah dilakukan dengan cara mengatur potensiometer pada piu 7 Sedangkan potensiometer Ru berfungsi untuk mengatur kesimetrian gelombang keluaran. Potensiometer

R•

berfungsi untuk mengatur amplitudo kelu-aran. Untuk pemilihan nilai C yang ada mengikuti

datw1Jeel XR-1206, yaitu berada dalam kisaran 1000 pF sampai l 00 ~tF Untuk untai

osilator isyarat pembawa ini, digunakan C sebesar 10 nF. Pada Gambar 3 berikut ini adalah untai osilator isyarat pembawa.

Gam bar 3. Untai Osilator Isyarat Pembawa.

Osilator isyarat pembawa dengan XR-2206 tersebut, frekuensi osilasinya dihitung sebagai beril1.1t ·

Hz

(4)

RC

.HODULA TOR DAt.,' DEl~·fODU/ATOR BINARY A.\'K BudJ/wrdta lvfurttunru dengan R adalah jumlah resistor yang terdapat pad a pin 7 (R1

+

1 kQ ).

2.2. Osilator lsyarat

Clock

Untuk menghasilkan isyarat clock digunakan IC single timer LM555. Pembangkit isyarat clock adalah untai yang dapat menghasilkan isyarat clock yang

berikut ini adalah untai pembangkit isyarat clock

r:·.:.,r

Gambar 4. Untai Osilator lsyarat Clock

Hubungan antara frekuensi dan nilai resistor dan kapasitor diberikan oleh persamaan berikut :

f

=

---Hz

1,4 4

(RA

+

2R₁₁) X C

2.3. Pembangkit Data Acak

(5)

Untai pembangkit data acak (pseudo random generator) bere,runa untuk membangkitkan data acak. Metode pembangkit data acak ini menge,runakanmetode li11eur feedhack

shdi

register. Untuk membangkitkan data acak 4 bit, digunakan 2 JC 74LS74 yang mempakan IC dual l>.flip-:flop dan 74LS86 yang merupakan J(' EX-OR. Berikut ini adalah untai pembangkit data acak.

T>:·chru> lurn:1l llrnir~h Flektn>lt'knib Vol !(No ? Oktobcr 2009 Hal 77-tJ I

Gam barS Untai Pembangkit Data Acak

Dari Gambar 5 dapat dilihat bahwa tap dari

shffi

register diambil pada keluaran keluaran Dflip-:flop tahap ke 3(Q:d dan ke 4(Q4).

2.4. Saklar Analog

Sebagai modulator isyarat hi11ary ASK. digunakan IC 4066(quad analog .~wirch). Satu JC terdiri dari empat saklar mandiri. Logika 'l' pada masukan kendali akan menga-kibatkan saklar closed Sebaliknya jika logika '0' pada masukan kendali, maka saklar akan open. Berikut ini adalah gambar untai dari !C 4066 sebagai modulator binmy ASK.

+\/((

5V tsyarat peml:lawa

'---"----1 lA

vee

~----"''---'

'

~

j...---'=-1

₁

~

12

1--l"'t----lsyarat data acak 2A 4A

lsyarat binary ASK 2C 4B 3C 3B .----'---t (1\JD 3A

"1066

Gambar 6. Untai Modulator BiiiOI:V ASK.

'

3. Demodulator

Binary ASK

MODUIA l'OR DAN l>E.MOJ>UJA TOR BllVARYASK Budihan{ia Murttanta

Pada Gambar 7. berik1.1t ini adalah blok diagram demodulator hinm:v ASK

Isyarat Komparator _Data

' .

f) I :Ja.r· .cj r' .:1 V

Gambar 7 Blok Diagram Demodulator Binary A,)'K.

Demodulator bium:v ASK pada dasarnya tersusun atas envelope detector dan komparator. Prinsip kerja demodulator hiuary AS'K dijelaskan sebagai berikllt

a. Sinyal b111wy ASK yang diterima, dideteksi dengan menggunakan untai envelope detector

b. Kemudian sinyal binw:v A.\'K yang telah dideteksi tersebut dilewatkan pada untai komparator yang berguna untuk menentukan logika '0' dan' 1·

Untai em·elope detec/or di sini terdiri dari untai penyangga, untai pembalik fasa, dan untai tapis lolos bawah Butlerworth orde pertama. Sedangkan untai komparator tersebut berfungsi untuk membandingkan tegangan isyarat keluaran envelope deteclor dengan tegangan referensi. Prinsip kerjanya adalah ketika tegangan masukan (Vin) melebihi Vrd; maka keluaran komparator (V0 ) mengambil harga yang sangat berbeda dari

harga Vo yang didapatkan jika V in lebih kecil dari Vref· Untuk untai ini. bila V;n > Vref, maka V0 bernilai 5 V Dan bila V1n Vr.:J; maka Vo bernilai 0 V Di sini digunakan Vrd senilai 3 V

3.1.

Envelope Detector

Untai envelope detector di sini terdiri dari untai pet~umla~ untai pembalik fasa, dan untai tapis lolos bawah Buflenmrth orde pertama. Gambar 8 berikut ini adalah untai envelope detector

T>:·chru> lurn:1l llrnir~h Flektn>lt'knib Vol !(No ? Oktobcr 2009 Hal 77-tJ I

Gam barS Untai Pembangkit Data Acak

Dari Gambar 5 dapat dilihat bahwa tap dari

shffi

register diambil pada keluaran keluaran Dflip-:flop tahap ke 3(Q:d dan ke 4(Q4).

2.4. Saklar Analog

Sebagai modulator isyarat hi11ary ASK. digunakan IC 4066(quad analog .~wirch). Satu JC terdiri dari empat saklar mandiri. Logika 'l' pada masukan kendali akan menga-kibatkan saklar closed Sebaliknya jika logika '0' pada masukan kendali, maka saklar akan open. Berikut ini adalah gambar untai dari !C 4066 sebagai modulator binmy ASK.

+\/((

5V tsyarat peml:lawa

'---"----1 lA

vee

~----"''---'

'

~

j...---'=-1

₁

~

12

1--l"'t----lsyarat data acak 2A 4A

lsyarat binary ASK 2C 4B 3C 3B .----'---t (1\JD 3A

"1066

Gambar 6. Untai Modulator BiiiOI:V ASK.

'

3. Demodulator

Binary ASK

MODUIA l'OR DAN l>E.MOJ>UJA TOR BllVARYASK Budihan{ia Murttanta

Pada Gambar 7. berik1.1t ini adalah blok diagram demodulator hinm:v ASK

Isyarat Komparator _Data

' .

f) I :Ja.r· .cj r' .:1 V

Gambar 7 Blok Diagram Demodulator Binary A,)'K.

Demodulator bium:v ASK pada dasarnya tersusun atas envelope detector dan komparator. Prinsip kerja demodulator hiuary AS'K dijelaskan sebagai berikllt

a. Sinyal b111wy ASK yang diterima, dideteksi dengan menggunakan untai envelope detector

b. Kemudian sinyal binw:v A.\'K yang telah dideteksi tersebut dilewatkan pada untai komparator yang berguna untuk menentukan logika '0' dan' 1·

Untai em·elope detec/or di sini terdiri dari untai penyangga, untai pembalik fasa, dan untai tapis lolos bawah Butlerworth orde pertama. Sedangkan untai komparator tersebut berfungsi untuk membandingkan tegangan isyarat keluaran envelope deteclor dengan tegangan referensi. Prinsip kerjanya adalah ketika tegangan masukan (Vin) melebihi Vrd; maka keluaran komparator (V0 ) mengambil harga yang sangat berbeda dari

harga Vo yang didapatkan jika V in lebih kecil dari Vref· Untuk untai ini. bila V;n > Vref, maka V0 bernilai 5 V Dan bila V1n Vr.:J; maka Vo bernilai 0 V Di sini digunakan Vrd senilai 3 V

3.1.

Envelope Detector

Untai envelope detector di sini terdiri dari untai pet~umla~ untai pembalik fasa, dan untai tapis lolos bawah Buflenmrth orde pertama. Gambar 8 berikut ini adalah untai envelope detector

T..:chn~ .Jurnal Ilrni:th Fkktroteknib Vol X 1\ro ! Oktoher 100() Hal 77 ll I Isyarat binary ASK Cl R6 lk v ~;~---( ,_. -I~N---'V"v",...,.___..j "! :~ <1 ·~ /j 8 R4 JOk ?V

Gambar 8. Untai J::nvelope /)erector.

\fa

R'-101;

Kapasitor penghalang ((' 1) diperlukan sebab terjadi (~ff.~er bila isyarat hinwy ASK

Jangsung diterima Fungsi kapasitor penghalang adalah untuk menghalangi tegangan DC

dan melewatkan tegangan AC.

Persamaan isyarat keluaran en Fe lope detector adalah :

y( t) m( t)+ Ac cos O)ct

dengan m(t) adalab isyarat data acak.

Gambar 9 berik.'lJt ini adalah gambar untai penyangga.

Isyarat binary ASK

R2

~ }:

Gambar 9. Untai Penyangga. Besarnya Yo pada untai penyangga tersebut adalah:

Yo= -

R2

(J~)

R.

-~ RL :c k

(6)

(7)

MOf)UlA TOR />AN /)EMODf T/ A TOR RINARYASK Budilwrdfa Afurltm71a Tegangan keluaran untai penyangga tersebut masih dalam bentuk tegangan minus, sehingga diperlukan untai pembalik fasa untuk memperoleh tegangan positif. Pada Gambar I 0 berikut ini adalah untai pembalik fasa.

Gambar 10 Untai Pembalik Fasa. Untai pembalik fasa tersebut, nilai penguatannya adalah sebesar:

.4F

__

R,

.:. (8)

Pada Gambar I I berikut ini adalah untai tapis lolos bawah Bmrenrorth orde pe11ama. RJ \/ i R2 lk 12V

Gambar 11 Untai Tapis Lotos Bawah Buttetworth Orde Pertama.

Tapis lotos bawah berfungsi untuk melewatkan frekuensi rendah. Jadi dengan adanya tapis lotos bawah dapal menghilangkan isyarat frekuensi tinggi(isyarat pembawa) dan melewatkan isyarat frekuensi rendah (isyarat data acak) Nilai resistor yang diperlukan untuk melewatkan frekuensi tertentu, dapat diketahui dari:

T..:chn~ .Jurnal Ilrni:th Fkktroteknib Vol X 1\ro ! Oktoher 100() Hal 77 ll I Isyarat binary ASK Cl R6 lk v ~;~---( ,_. -I~N---'V"v",...,.___..j "! :~ <1 ·~ /j 8 R4 JOk ?V

Gambar 8. Untai J::nvelope /)erector.

\fa

R'-101;

Kapasitor penghalang ((' 1) diperlukan sebab terjadi (~ff.~er bila isyarat hinwy ASK

Jangsung diterima Fungsi kapasitor penghalang adalah untuk menghalangi tegangan DC

dan melewatkan tegangan AC.

Persamaan isyarat keluaran en Fe lope detector adalah :

y( t) m( t)+ Ac cos O)ct

dengan m(t) adalab isyarat data acak.

Gambar 9 berik.'lJt ini adalah gambar untai penyangga.

Isyarat binary ASK

R2

~ }:

Gambar 9. Untai Penyangga. Besarnya Yo pada untai penyangga tersebut adalah:

Yo= -

R2

(J~)

R.

-~ RL :c k

(6)

(7)

MOf)UlA TOR />AN /)EMODf T/ A TOR RINARYASK Budilwrdfa Afurltm71a Tegangan keluaran untai penyangga tersebut masih dalam bentuk tegangan minus, sehingga diperlukan untai pembalik fasa untuk memperoleh tegangan positif. Pada Gambar I 0 berikut ini adalah untai pembalik fasa.

Gambar 10 Untai Pembalik Fasa. Untai pembalik fasa tersebut, nilai penguatannya adalah sebesar:

.4F

__

R,

.:. (8)

Pada Gambar I I berikut ini adalah untai tapis lolos bawah Bmrenrorth orde pe11ama. RJ \/ i R2 lk 12V

Gambar 11 Untai Tapis Lotos Bawah Buttetworth Orde Pertama.

Tapis lotos bawah berfungsi untuk melewatkan frekuensi rendah. Jadi dengan adanya tapis lotos bawah dapal menghilangkan isyarat frekuensi tinggi(isyarat pembawa) dan melewatkan isyarat frekuensi rendah (isyarat data acak) Nilai resistor yang diperlukan untuk melewatkan frekuensi tertentu, dapat diketahui dari:

T chne Jumal Ilmiah Ele.ktrotek.oika Vol. 8 No. 2 Oktober 2009 Hal 77 - 91

l

f = - - H z 21d?.C

(9)

Nila.i C ditetapkan dahulu (untuk untai ini, penulis menggunakan C = 10 nF). Besaruya nilai

RC

harus sedemiklan rupa sehingga menghasilkan tetapan waktu (time constalll)

yang cukup besar agar isyarat pembawa bisa tuntas ditapis tetapi masih cukup cepat

untuk mengikuti perubaban freJ.mensi modulasi yang tertinggi.

3.2. Kompara

tor

Pembanding (komparator) adaJah untai yang membandingkan tegangan masukan (Vin) dengan tegangan referensi (Vrd). Komparator di si1li prinsipnya adalah hila

Vm

>

Vr~r,

maka

Vo bernilai

S

V. Dan hila Vin

<

Vrd; maka Vo bernilaj 0 V. Di sini digunakan

Yr.,r senila.i 3 V Gambar 12 adalah untai komparator . ang menggunakan omponen

LM339

(low p(fwer low

o.ft~-el

voltage quad comparators).

Untai komparator tersebut berfungsi untuk mendapatkan kembali isyarat data acak.

5 v

Vin

3 k TP 7

I.syarat data acak

keluaran dari komparator

Gambar 12. Untai Komparator.

R

V

_rt.!{ = 1

Vee

.

R,

+Rr~r ( LO)

MODULATOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK

B11diharJju Murtianta

4.

HASIL PENGUJIAN ALAT

4.1.

Modulator

Binary

ASK

4.1.1.

lsyar

at

Pe

mba

wa

t2

=10kHz

Gambar 13. Isyarat Pembawa.

Dari Gambar 13 terlihat bahwa isyarat sinus yang dihasilkan sudah mempunyai

ampHtuCio sebesar 4.24 Vpp.

4.1.2. Isyarat Data Acak

dattr rate

=

2400 bps.

Gambar 14. lsyarat Data Acak.

Gambar 14 adalah i:syarat data acak yang mempunyai kecepatan 1000 bps dan 2400 bps. Bila

d

ata

rat

e

makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya, dan begitu pula

T chne Jumal Ilmiah Ele.ktrotek.oika Vol. 8 No. 2 Oktober 2009 Hal 77 - 91

l

f = - - H z 21d?.C

(9)

Nila.i C ditetapkan dahulu (untuk untai ini, penulis menggunakan C = 10 nF). Besaruya nilai

RC

harus sedemiklan rupa sehingga menghasilkan tetapan waktu (time constalll)

yang cukup besar agar isyarat pembawa bisa tuntas ditapis tetapi masih cukup cepat

untuk mengikuti perubaban freJ.mensi modulasi yang tertinggi.

3.2. Kompara

tor

Pembanding (komparator) adaJah untai yang membandingkan tegangan masukan (Vin) dengan tegangan referensi (Vrd). Komparator di si1li prinsipnya adalah hila

Vm

>

Vr~r,

maka

Vo bernilai

S

V. Dan hila Vin

<

Vrd; maka Vo bernilaj 0 V. Di sini digunakan

Yr.,r senila.i 3 V Gambar 12 adalah untai komparator . ang menggunakan omponen

LM339

(low p(fwer low

o.ft~-el

voltage quad comparators).

Untai komparator tersebut berfungsi untuk mendapatkan kembali isyarat data acak.

5 v

Vin

3 k TP 7

I.syarat data acak

keluaran dari komparator

Gambar 12. Untai Komparator.

R

V

_rt.!{ = 1

Vee

.

R,

+Rr~r ( LO)

MODULATOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK

B11diharJju Murtianta

4.

HASIL PENGUJIAN ALAT

4.1.

Modulator

Binary

ASK

4.1.1.

lsyar

at

Pe

mba

wa

t2

=10kHz

Gambar 13. Isyarat Pembawa.

Dari Gambar 13 terlihat bahwa isyarat sinus yang dihasilkan sudah mempunyai

ampHtuCio sebesar 4.24 Vpp.

4.1.2. Isyarat Data Acak

dattr rate

=

2400 bps.

Gambar 14. lsyarat Data Acak.

Gambar 14 adalah i:syarat data acak yang mempunyai kecepatan 1000 bps dan 2400 bps. Bila

d

ata

rat

e

makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya, dan begitu pula

Te...:hne Junlalllmiah Elt>ktroteknikn Vol X No. 2 Oktoher 200tl Hal 77 -91

4.1.3. Isyarat Binar.J' ASK yang Dikirimkan dan Diterima

Saluran J Isyarat hinm:v

ASK

yang dikirimkan. Saluran 2 Isyarat hinw:v

A.\'K

yang diterima.

Dala rate = 1.000 bps:

1rekuensi pembawa=S kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.

Data rate= 2.400 bps:

frekuensi pembawa kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.

Gam bar 15. Isyarat

Binaty ASK

yang Dik.irimkan dan Diterima.

Dari Gambar 15 tersebut terlihat bahwa isyarat hiiiGry

ASK

sudah bagus dan stabil. Terlihat pula bahwa isyarat binary

ASK

yang dikirimkan sudah sama dengan isyarat hinal)'

ASK

yang diterima. Nilai 'I' isyarat hinm:v

ASK

ditunjukkan dengan 4,24

l

J'P dan nilai '0' isyarat hinmy ASK ditunjukkan dengan 2 ~

j1p.

I

I _;

I

>"v!ODU/.A TOR DAN DEMODUIA TOR Ill NARY A.\'K

Budilum(ja .Murtwnta

4.2.

Demodulator Binary ASK

4.2.1. lsyarat Keluaran Envelope Detector

Salut·an I = Isyarat binary

ASK

yang diterima. Saluran 2 = Isyarat keluaran enFelope detector

Data rate

=

l 000 bps:

frekuensi pembawa=5 kHz. frekuensi pembawa=lO

kHz.

frek'Uensi pembawa=15 kHz.

Data rate= 2.400 bps:

frekuensi pembawa=5

kHz.

frekuensi pembawa=IO

kHz.

frekuensi pembawa=15 kHz.

Gambar 16. Isyarat Keluaran Envelope Detector.

Dari Gambar 16 tersebut terlihat bahwa envelope defector telah berhasil mendeteksi sampul positif isyarat hinm:v ASK

Te...:hne Junlalllmiah Elt>ktroteknikn Vol X No. 2 Oktoher 200tl Hal 77 -91

4.1.3. Isyarat Binar.J' ASK yang Dikirimkan dan Diterima

Saluran J Isyarat hinm:v

ASK

yang dikirimkan. Saluran 2 Isyarat hinw:v

A.\'K

yang diterima.

Dala rate = 1.000 bps:

1rekuensi pembawa=S kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.

Data rate= 2.400 bps:

frekuensi pembawa kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.

Gam bar 15. Isyarat

Binaty ASK

yang Dik.irimkan dan Diterima.

Dari Gambar 15 tersebut terlihat bahwa isyarat hiiiGry

ASK

sudah bagus dan stabil. Terlihat pula bahwa isyarat binary

ASK

yang dikirimkan sudah sama dengan isyarat hinal)'

ASK

yang diterima. Nilai 'I' isyarat hinm:v

ASK

ditunjukkan dengan 4,24

l

J'P dan nilai '0' isyarat hinmy ASK ditunjukkan dengan 2 ~

j1p.

I

I _;

I

>"v!ODU/.A TOR DAN DEMODUIA TOR Ill NARY A.\'K

Budilum(ja .Murtwnta

4.2.

Demodulator Binary ASK

4.2.1. lsyarat Keluaran Envelope Detector

Salut·an I = Isyarat binary

ASK

yang diterima. Saluran 2 = Isyarat keluaran enFelope detector

Data rate

=

l 000 bps:

frekuensi pembawa=5 kHz. frekuensi pembawa=lO

kHz.

frek'Uensi pembawa=15 kHz.

Data rate= 2.400 bps:

frekuensi pembawa=5

kHz.

frekuensi pembawa=IO

kHz.

frekuensi pembawa=15 kHz.

Gambar 16. Isyarat Keluaran Envelope Detector.

Dari Gambar 16 tersebut terlihat bahwa envelope defector telah berhasil mendeteksi sampul positif isyarat hinm:v ASK

Techne Jumal Thruah EJektrob.:kn.ika Vol 8 No. 1 Oktobcr 2009 Ha177- 91

4.2.2. lsyarat Data Acak Keluaran Untai Komparator

Saluran 1

=

Isyarat binary ASK.

Saluran 2

=

Isyarat data acak keluaran untai komparator.

Data rate=

1.000 bps:

fr kuensi pembawa=S Hz.

fr

ensi embawa

=

I 0 kHz. fre enst pem aw = J

Data rate=

2.400 bps:

frekuensi pembawa=S kHz. frekuensi pembawa= 10

kHz.

frekuensi pembawa= 15kHz.

Gambar 17.

Isyarat

Data Acak Keluaran Untai

Komparator.

Dari Gambar 17 tersebut terlihat bahwa data acak keluaran dari komparator sudah bagus

dan stabiJ. BiJa

data

r

ate

makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya dan begitu pula

sebaliknya.

5.

Kesimpulan

1. Untuk

_.

memodulasi isyarat pembawa dan isyarat data acak digunakanJ(' 4066(/C

saklai analog), sehingga dihasilkan isyarat binm:v A 'K.

2. Deteksi non koheren (dengan menggunakan

enve

l

ope d

e

te

c

tor)

dapat mendeteksi

data acak dengan baik.

MODULATOR DAN DEMODULATOR BTNARJ' ASK

Budihardjo Murtianta

3.

Data rate

makin tinggi, maka makin rapat pula isyarat datanya dan begitu pula sebaliknya.

Dafta r Pusta.ka

1. Krauss, Herbert L.; Bastian, Charles W.; Raab, Frederick H., 1990,

'

Tekuik

Radio

•nda

adal',

niversitas In

onesia(Ul

-

Pres

)

a.

2.

Lee,

C

harles,

"A

mplitude

Sh{fr Keying (ASK)

Modulation

".

3.

Pursley

,

Mich

a

el

B., 2005,

"

Imroduction to Digital Commun

i

calioml'

,

Pearson

Pr

nticeHall.

4. Stremler, Ferrel G., 1982,

"Introduction to Communication ...

~vstems",

Techne Jumal Thruah EJektrob.:kn.ika Vol 8 No. 1 Oktobcr 2009 Ha177- 91

4.2.2. lsyarat Data Acak Keluaran Untai Komparator

Saluran 1

=

Isyarat binary ASK.

Saluran 2

=

Isyarat data acak keluaran untai komparator.

Data rate=

1.000 bps:

fr kuensi pembawa=S Hz.

fr

ensi embawa

=

I 0 kHz. fre enst pem aw = J

Data rate=

2.400 bps:

frekuensi pembawa=S kHz. frekuensi pembawa= 10

kHz.

frekuensi pembawa= 15kHz.

Gambar 17.

Isyarat

Data Acak Keluaran Untai

Komparator.

Dari Gambar 17 tersebut terlihat bahwa data acak keluaran dari komparator sudah bagus

dan stabiJ. BiJa

data

r

ate

makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya dan begitu pula

sebaliknya.

5.

Kesimpulan

1. Untuk

_.

memodulasi isyarat pembawa dan isyarat data acak digunakanJ(' 4066(/C

saklai analog), sehingga dihasilkan isyarat binm:v A 'K.

2. Deteksi non koheren (dengan menggunakan

enve

l

ope d

e

te

c

tor)

dapat mendeteksi

data acak dengan baik.

MODULATOR DAN DEMODULATOR BTNARJ' ASK

Budihardjo Murtianta

3.

Data rate

makin tinggi, maka makin rapat pula isyarat datanya dan begitu pula sebaliknya.

Dafta r Pusta.ka

1. Krauss, Herbert L.; Bastian, Charles W.; Raab, Frederick H., 1990,

'

Tekuik

Radio

•nda

adal',

niversitas In

onesia(Ul

-

Pres

)

a.

2.

Lee,

C

harles,

"A

mplitude

Sh{fr Keying (ASK)

Modulation

".

3.

Pursley

,

Mich

a

el

B., 2005,

"

Imroduction to Digital Commun

i

calioml'

,

Pearson

Pr

nticeHall.

4. Stremler, Ferrel G., 1982,

"Introduction to Communication ...

~vstems",