MODUL 1 DASAR-DASAR PENGENALAN MATLAB

(1)

(2)

PRAKTIKUM SISTEM KOMUNIKASI

MODUL 1

DASAR-DASAR PENGENALAN MATLAB

I. TUJUAN

Adapun tujuan dari pratikum ini dimana, mahasiswa diharapkan dapat ;

1. Mengoperasikan MATLAB dan memahami sejumlah operasi dasar pada MATLAB.

II. TEORI SINGKAT

Matlab merupakan sebuah singkatan dari Matrix Laboratory, yang pertama kali dikenalkan oleh University of New Mexico dan University of Stanford pada tahun 1970. software ini pertama kali memang digunakan untuk keperluan analisis numerik, aljabar linier dan teori tentang matriks. Saat ini, kemampuan dan fitur yang dimiliki oleh Matlab sudah jauh lebih lengkap dengan ditambahkannya toolbox-toolbox yang sangat luar biasa. Beberapa manfaat yang didapatkan dari Matlab antara lain:

✓ Perhitungan Matematika ✓ Komputasi numerik ✓ Simulasi dan pemodelan ✓ Visualisasi dan analisis data

✓ Pembuatan grafik untuk keperluan sains dan teknik

✓ Pengembangan aplikasi, misalnya dengan memanfaatkan GUI.

Matlab dapat dipadang sebagai sebuah kalkulator dengan fitur yang lengkap. Kita pernah menggunakan kalkulator dengan degan fasilitas minimal, misalnya hanya terdapat fasilitas penambahan, pengurangan perkalian dan pembagian. Kalkulator yang lebih lengkap lagi adalah kalkulator scientific dimana fasilitas yang diberikan tidak hanya yang disebutkan di atas, melainkan sudah ada fungsi-fungsi trigonometri, bilangan kompleks, akar kuadrat dan logaritma. Nah, Matlab mirip dengan kalkulator tersebut, tetapi dengan fitur-fitur yang lengkap diantaranya dapat digunakan untuk memprogram, aplikasi berbasis GUI dan lengkap dengan toolbox yang dapat dimanfaatkan untuk memecahkan masalah sains dan teknik.

(3)

Dokumentasi Matlab

Matlab memberikan kemudahan bagi para pengguna untuk menemukan bantuan sehubungan dengan semua fasilitas yang diberikan oleh Matlab. Misalnya, bantuan tentang bagaimana memulai Matlab pertama kali, trik pemrograman, membuat grafik 2 dan 3 dimensi, menggunakan tool akuisisi data, pengolahan sinyal, penyelesaian persamaan

(4)

diferensial parsial.

Untuk memperoleh bantuan tersebut, kita dapat memilih MATLAB Menu dari menu Help. Untuk bantuan tentang Matlab sendiri, dibagi atas beberapa bagian antara lain

 Development Environment, bagian ini akan memberikan inform□

 Mathematics, bagian yang menjelaskan bagaimana menggunakan fitur yang dimiliki oleh Matlab untuk dalam mengolah data matematis dan statistik. Isi dalam bantuan ini dicakup antara lain: Matrks dan aljabar linier, polinomial dan interpolasi, analisis data dan statistik, fungsi function, matriks jarang (sparse matrix).

 Programming and data type, bagian ini menjelaskan bagaimana membuat script dan fungsi dengan menggunakan Matlab. Bantuan ini mencakup pemrograman M-File, larik, larik multidimensi, optimalisai performance Matlab, tip pemrograman Matlab.asi yang lengkap mengenai desktop dari Matlab.

 Graphics, bagian ini menjelaskan tentang bagaimana membuat atau mengeplot grafik dari data yang kita miliki. Yang termasuk dalam bagian ini antara lain, dasar-dasar pengeplotan, format grafik, membuat grafik khusus misalnya grafik dalam bentuk bar, histogram, contour dan lain-lain

 3-D Visualization, bagian ini menjelaskan dengan tuntas bagaimana menampilkan data yang kita miliki dalam grafik 3 dimensi, termasuk didalamnya membuat grafik 3D, menentukan tampilan objek, transparansi objek, lighting dan lain-lain.

 Creating Graphical User Interfaces, bagian ini menjelaskan bagaimana kita dapat membuat GUI (Graphical User Interface) berbasis Matlab.

Disamping bagian-bagian yang sudah disebutkan di atas, disini juga disertakan beberapa bagian tambahan yang ikut melengkapi dokumentasi penjelasan tentang Matlab, diantaranya

function-By cattegory, function-Alphabetical List, handle graphic property browser, external interfaces/API, external interfaces/API references dan lain-lain. Dibawah ini diperlihatkan

(5)

Gambar 1.1 . Daftar bantuan yang disediakan Matlab Desktop Matlab

Ketika kita pertama kali menjalankan Matlab, maka tampilan pertama yang kita temui ini dikenal sebagai Desktop Matlab. Dalam desktop ini terdapat tool-tool yang berfungsi untuk manajemen file, variabel dan aplikasi yang berkaitan dengan Matlab. Dibawah ini ditunjukkan desktop Matlab versi 6.5.

(6)

Gambar 1.2. Tool yang disertakan pada Matlab 6.5

Keterangan

1. tool untuk browse direktori aktif. Dari tool ini kita dapat mengeset direktori mana yang aktif. Direktori aktif berarti bahwa direktori inilah yang siap untuk diakses file didalamnya atau tempat yang siap untuk digunakan sebagai penyimpan data.

2. Tool yang menampilkan direktori aktif. Dari tool ini kita dapat melihat direktori mana yang aktif. Sebagai default direktori aktif Matlab adalah C:\MATLAB6p5\work, jika Matlab diinstal di direktori C:\ , kalau disimpan di D:\ maka direktori aktif defaultnya D:\MATLAB6p5\work, begitu juga di E:\ atau dimana saja.

3. Jendela ini disebut disebut sebagai Command Window. Dari jendela ini kita dapat memasukkan perintah Matlab. Disamping itu kita juga dapat menjalankan atau

(7)

mengeksekusi program yang sudah kita buat di editor window dan disimpan di direktori aktif.

4. Tool yang digunakan untuk mendisplay bantuan pada Matlab. 5. Tool yang dapat digunakan untuk menuju ke Simulink Library Browser.

6. Tool untuk membuka file yang ada di direktori aktiv. 7. Tool untuk membuat file baru dengan format M-File. 8. Tool untuk mengatur ukuran jendela.

9. Tool untuk melihat perintah apa saja yang pernah kita jalankan melalui command window. Tool ini diberi nama command history.

10. Tool untuk mendisplay isi file apa saja yang terdapat di direktori aktif. 11.Tool untuk mendisplay nama variabel, ukuran, bytes dan classnya.

Tool-tool yang sudah disebutkan di atas dapat diatur kemunculannya melalui menu View. Misalnya, kita tidak menginginkan tampilnya jendela command history, maka kita kita harus menghilangkan tanda cek yang ada pada submenu command hstory. Lihat gambar 3.

(8)

PEMROGRAMAN MATLAB I. TUJUAN

2. Mengoperasikan MATLAB dan memahami sejumlah operasi dasar pada MATLAB.

II. TEORI SINGKAT

Matlab merupakan bahasa pemrograman yang hadir dengan fungsi dan karakteristik yang berbeda dengan bahasa pemrograman lain yang sudah ada lebih dahulu seperti Delphi, Basic maupun C++. Matlab merupakan bahasa pemrograman level tinggi yang dikhususkan untuk kebutuhan komputasi teknis, visualisasi dan pemrograman seperti komputasi matematik, analisis data, pengembangan algoritma, simulasi dan pemodelan dan grafik-grafik perhitungan. Matlab hadir dengan membawa warna yang berbeda. Hal ini karena matlab membawa keistimewaan dalam fungsi-fungsi matematika, fisika, statistik, dan visualisasi. Matlab dikembangkan oleh MathWorks, yang pada awalnya dibuat untuk memberikan kemudahan mengakses data matrik pada proyek LINPACK dan EISPACK. Saat ini matlab memiliki ratusan fungsi yang dapat digunakan sebagai problem solver mulai dari simple sampai masalah-masalah yang kompleks dari berbagai disiplin ilmu.

2. Lingkungan Kerja Matlab

2.1 Beberapa Bagian dari Window Matlab • Current Directory

Window ini menampilkan isi dari direktori kerja saat menggunakan matlab. Kita dapat mengganti direktori ini sesuai dengan tempat direktori kerja yang diinginkan. Default darin alamat direktori berada dalam folder works tempat program files Matlab berada.

• Command History

Window ini berfungsi untuk menyimpan perintah-perintah apa saja yang sebelumnya dilakukan oleh pengguna terhadap matlab.

• Command Window

Window ini adalah window utama dari Matlab. Disini adalah tempat untuk menjalankan fungsi, mendeklarasikan variable, menjalankan proses-proses , serta melihat isi variable.

• Workspace

Workspace berfungsi untuk menampilkan seluruh variabel-variabel yang sedang aktif pada saat pemakaian matlab. Apabila variabel berupa data matriks berukuran besar maka user

(9)

dapat melihat isi dari seluruh data dengan melakukan double klik pada variabel tersebut. Matlab secara otomatis akan menampilkan window “array editor” yang berisikan data pada setiap variabel yang dipilih user Gambar berikut menampilkan tampilan antar muka dari matlab versi 7.0

Gambar 2.1. Menonaktifkan jendela command history

2.2 Getting Help

Matlab menyediakan fungsi help yang tidak berisikan tutorial lengkap mengenai Matlab dan segala keunggulannya. User dapat menjalankan fungsi ini dengan menekan tombol pada toolbar atau menulis perintah ‘helpwin’ pada command window. Matlab juga menyediakan fungsi demos yang berisikan video tutorial matlab serta contoh-contoh program yang bisa dibuat dengan matlab.

2.3 Interupting dan Terminating dalam Matlab

Untuk menghentikan proses yang sedang berjalan pada matlab dapat dilakukan dengan menekan tombol Ctrl-C. Sedangkan untuk keluar dari matlab dapat dilakukan dengan menuliskan perintah exit atau quit pada comamnd window atau dengan menekan menu exit pada bagian menu file dari menu bar.

(10)

3. Variabel Pada Matlab

Matlab hanya memiliki dua jenis tipe data yaitu Numeric dan String. Dalam matlab setiap variabel akan disimpan dalam bentuk matrik. User dapat langsung menuliskan variabel baru tanpa harus mendeklarasikannya terlebih dahulu pada command window

Contoh pembuatan variabel pada matlab:

Penamaan variabel pada matlab bersifat caseSensitif karena itu perlu diperhatikan penggunaan huruf besar dan kecil pada penamaan variabel. Apabila terdapat variabel lama dengan nama yang sama maka matlab secara otomatis akan me-replace variabel lama tersebut dengan variabel baru yang dibuat user.

3.1 Matriks

Dapat diasumsikan bahwa didalam matlab setiap data akan disimpan dalam bentuk matriks. Dalam membuat suatu data matriks pada matlab, setiap isi data harus dimulai dari kurung siku ‘[‘ dan diakhiri dengan kurung siku tutup ‘]’. Untuk membuat variabel dengan data yang terdiri beberapa baris, gunakan tanda ‘titik koma’ (;) untuk memisahkan data tiap barisnya.

Contoh pembuatan data matriks pada matlab:

Matlab menyediakan beberapa fungsi yang dapat kita gunakan untuk menghasilkan bentuk- bentuk matriks yang diinginkan. Fungsi-fungsi tersebut antara lain:

• zeros : untuk membuat matriks yang semua datanya bernilai 0 • ones : matriks yang semua datanya bernilai 1

• rand : matriks dengan data random dengan menggunakan distribusi uniform • randn : matris dengan data random dengan menggunakan distribusi normal

(11)

• eye : untuk menghasilkan matriks identitas

contoh penggunaan fungsi-fungsi diatas:

Untuk memanggil isi dari suatu data matriks, gunakan tanda kurung ‘()’ dengan isi indeks dari data yang akan dipanggil. Contoh penggunaan :

Untuk pemanggilan data berurutan seperti a(1,2,3) dapat disingkat dengan menggunakan tanda titik dua ‘:’ sehingga menjadi a(1:2). Penggunaan tanda titik dua ‘:’ juga dapat digunakan untuk memanggil data matriks perbaris atau perkolom.

Contoh penggunaan:

c(2:5) = memanggil data matrik baris 2 sampai baris 5 a(1,:) = memanggil data matriks pada baris pertama b(:,3) = memanggil data matris pada kolom ketiga

(12)

4. Operator

Beberapa penggunaan operator aritmatika antara dua operand (A dan B) ditunjukkan pada tabel berikut ini ;

5. Fungsi Matematika lainnya

Beberapa fungsi matematika lainnya yang dapat kita gunakan untuk operasi matematika antara

lain sebagai berikut:

• abs(x) : fungsi untuk menghasilkan nilai absolut dari x

• sign(x) : fungsi untuk menghasilkan nilai -1 jika x<0, 0 jika x=0 dan 1 jika x>1 • exp(x) : untuk menghasilkan nilai eksponensian natural, e x

• log(x) : untuk menghasilkan nilai logaritma natural x, ln x

• log10(x) : untuk menghasilkan nilai logaritma dengan basis 10, x 10 log • sqrt(x) : untuk menghasilkan akar dari nilai x, x

• rem(x,y) : untuk menghasilkan nilai modulus (sisa pembagian) x terhadap y 6. M File

Di dalam matlab, kita dapat menyimpan semua script yang akan digunakan dalam file pada matlab dengan ekstensi .M. M-File dapat dipanggil dengan memilih menu file->new->M- File.

(13)

Di dalam M-File, kita dapat menyimpan semua perintah dan menjalankan dengan menekan tombol atau mengetikan nama M-File yang kita buat pada command window.

6.1 Fungsi

Di dalam M File, kita dapat menuliskan fungsi-fungsi yang berisikan berbagai operasi sehingga menghasilkan data yang diinginkan.

Bentuk penulisan nama fungsi

Contoh penggunaan:

fungsi yang akan dibuat bernama ‘testfungsi’ memiliki tiga nilai masukan ‘c,d,e’ dan dua nilai keluaran ‘a,b’:

Selanjutnya Fungsi tersebut akan dijalankan melalui command window dengan nilai masukan ’10,2,4’. Perhatikan penulisan kurung siku ‘[ ]’ pada nilai keluaran dan kurung biasa ‘( )’ pada nilai masukan.

6.2 Flow Control

Matlab memiliki empat macam statement yang dapat digunakan untuk mengatur aliran data pada fungsi yang akan dibuat

1. If, Else, Elseif

(14)

Ekspresi akan bernilai 1 jika benar dan bernilai 0 jika salah. Contoh penggunaan:

Fungsi disp digunakan untuk menampilkan pesan pada command window. Fungsi tersebut setelah dijalankan melalui command window:

2. Switch

Bentuk dasar penggunaan statement switch

(15)

Hasil setelah dijalankan

3. while

Statement while digunakan untuk aliran data yang bersifat perulangan. Bentuk dasar penggunaan while

Contoh penggunaan:

4. for

(16)

Default dari nilai increment (penambahan nilai setiap perulangan) jika tidak ditentukan oleh user adalah 1.

Contoh fungsi :

5. Operator

Berikut ini adalah jenis-jenis operator pada matlab yang dapat digunakan untuk operasi ekspresi pada statement yang membutuhkan perbandingan seperti if atau while.

6. Penutup

Disini telah diulas, dasar-dasar dari matlab. Sebenarnya masih banyak fasilitas-fasilitas lain yang dimiliki oleh matlab. Tugas-tugas matematika yang membutuhkan analisis ataupun perhitungan yang kompleks dan rumit dapat kita implementasikan dengan mudah dengan memanfaatkan fasilitas yang tedapat di matlab. Penggunaan dan manipulasi grafik serta pemrograman GUI pada matlab, insyaAllah akan penulis bahas pada artikel berikutnya. Dibalik ini semua, penulis yakin masih banyak kekurangan dibalik tulisan ini. Pertanyaan, Saran maupun kritik dari pembaca,penulis harapkan sebagai masukan agar dapat menulis lebih baik ke depannya.

(17)

III. LANGKAH KERJA A). Menjalankan MATLAB

Sebelum Anda mencoba menjalankan MATLAB, Anda perlu menjalankan program terlebih dulu. Pada lingkungan windows, program MATLAB dijalankan dengan cara seperti berikut : 1. Klik pada tombol Start

2. Pilih All Program 3. Klik pada Matlab

4. Pilih Matlab sesuai pada komputer Anda

(18)

PENCUPLIKAN SINYAL DALAM MATLAB (Visualisasi Data dengan MATLAB)

I. TUJUAN

3. Mengoperasikan MATLAB dan memahami sejumlah operasi dasar pada MATLAB. 4. Mampu menggunakan MATLAB untuk menvisualisasi data numerik.

5. Memahami pemograman visualisasi data 2 dimensi dalam koordinat x dan y. 6. Memahami pemograman visualisasi data 3 dimensi.

II. TEORI SINGKAT

MATLAB adalah sebuah bahasa dengan (high-performance) kinerja tinggi untuk komputasi masalah teknik. Matlab mengintegrasikan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam suatu model yang sangat mudah untuk dipakai dimana masalah-masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematika yang familiar.

Penggunaan Matlab meliputi bidang-bidang: • Matematika dan Komputasi

• Pembentukan Algorithm • Akusisi Data

• Pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototipe • Analisa data, explorasi, dan visualisasi • Grafik Keilmuan dan bidang Rekayasa

MATLAB merupakan suatu sistem interaktif yang memiliki elemen data dalam suatu array sehingga tidak lagi kita dipusingkan dengan masalah dimensi. Hal ini memungkinkan kita untuk memecahkan banyak masalah teknis yang terkait dengan komputasi, kususnya yang berhubungan dengan matrix dan formulasi vektor, yang mana masalah tersebut merupakan momok apabila kita harus menyelesaikannya dengan menggunakan bahasa level rendah seperti Pascall, C dan Basic. Nama MATLAB merupakan singkatan dari matrix laboratory. MATLAB pada awalnya ditulis untuk memudahkan akses perangkat lunak matrik yang telah dibentuk oleh LINPACK dan EISPACK. Saat ini perangkat MATLAB telah menggabung dengan LAPACK dan BLAS library, yang merupakan satu kesatuan dari sebuah seni tersendiri dalam perangkat lunak untuk komputasi matrix. Dalam lingkungan perguruan tinggi teknik, Matlab merupakan perangkat standar untuk memperkenalkan dan

(19)

mengembangkan penyajian materi matematika, rekayasa dan kelimuan. Di industri, MATLAB merupakan perangkat pilihan untuk penelitian dengan produktifitas yang tingi, pengembangan dan analisanya. Fitur-fitur MATLAB sudah banyak dikembangkan, dan lebih kita kenal dengan nama toolbox. Sangat penting bagi seorang pengguna Matlab, toolbox mana yang mandukung untuk learn dan apply technologi yang sedang dipelajarinya. Toolbox - toolbox ini merupakan kumpulan dari fungsi-fungsi MATLAB (M-files) yang telah dikembangkan ke suatu lingkungan kerja MATLAB untuk memecahkan masalah dalam kelas particular. Area-area yang sudah bisa dipecahkan dengan toolbox saat ini meliputi pengolahan sinyal, system kontrol, neural networks, fuzzy logic, wavelets, dan lain-lain.

III. ALAT DAN BAHAN 1. PC

2. Aplikasi MATLAB

IV. LANGKAH KERJA

A). Memberi Judul dan Label Pada Grafik

(20)

B). Memunculkan Grid pada Grafik

(21)

C). Mengubah Garis, Tanda dan Warna Pada Kurva Grafik

(22)

D). Mengatur Properti Warna Dan Huruf Pada Grafik

(23)

E). Membuat Tampilan Grafik Overlay Cara Kesatu :

(24)

(25)

MODUL 3 MODULASI ANALOG

I. TUJUAN

Adapun tujuan dari pratikum ini dimana, mahasiswa diharapkan dapat ; 1. Mahasiswa mampu memahami konsep dasar modulasi

2. Mahasiswa mampu mempelajari dan menjelaskan proses Modulasi Amplitudo dengan menggunakan software MATLAB

3. Mahasiswa mampu mempelajari dan menjelaskan proses Modulasi Frekuensi dengan menggunakan software MATLAB

4. Mahasiswa mampu memepelajari dan menjelaskan proses Modulasi Phasa dengan menggunakan software MATLAB

5. Mahasiswa mampu memahami konsep dasar demodulasi

II. TEORI SINGKAT

Sistem komunikasi adalah sistem yang digunakan untuk menyampaikan atau mentransmisikan informasi secara teratur dari sumber pada suatu titik, ketujuan pada titik yang lainnya. Sistem komunikasi terdiri dari tiga komponen, sebagai berikut :

1. Pemancar (Transmitter) : Berfungsi untuk mengubah sinyal informasi masukan menjadi bentuk sinyal yang sesuai agar dapat ditransmisikan melalui kanal atau media transmisi. Dikenal sebagai proses modulasi yaitu proses dimana parameter gelombang pembawa diubah sesuai dengan pemodulasi. Modulasi diperlukan agar gelombang termodulasi sesuai dengan karakteristik kanal atau media transmisi.

2. Kanal atau media transmisi : Merupakan peralatan fisik yang menghubungkan antara pemancar dan penerima.

3. Penerima (Receiver) : Berfungsi untuk mengubah sinyal yang diterima dari kanal transmisi menjadi sinyal informasi asli.Proses tersebut dikenal sebagai proses demodulasi atau deteksi.

(26)

Analogi Modulasi

Transmisi sinyal informasi (dalam bentuk analog dan digital) melalui kanal komunikasi band pass (Contoh : Saluran telepon dan Satelit) membutuhkan range frekuensi yang sesuai untuk di transmisikan dan di sisi penerima akan di kembalikan ke frekuensi asli. Contoh : pada sistem radio yang beroperasi pada frekuensi 30 KHz, dimana sinyal informasi dengan range frekuensi audio, sehingga terjadi beberapa bentuk pergeseran lebar pita frekuensi pada sistem. Pergeseran range frekuensi pada sinyal dapat diatasi menggunakan modulasi yang di definisikan sebagai proses dimana karakteristik gelombang pembawa akan berubah sesuai dengan bentuk gelombang sinyal pemodulasi.

Sinyal informasi dinyatakan sinyal termodulasi. Pada sisi penerima, sinyal informasi asli akan kembali dihasilkan melalui proses demodulasi atau deteksi yang merupakan kebalikan dari proses modulasi. Memodulasi berarti mengatur atau

(27)

menyesuaikan, kemudian dalam telekomunikasi tepatnya berarti menumpangkan sinyal informasi asli terhadap gelombang pembawa (carrier) dengan mengatur parameter gelombang pembawa yang memiliki frekuensi tinggi. Keperluan akan modulasi timbul dalam transmisi radio dari sinyal-sinyal informasi frekuensi rendah (sinyal-sinyal audio). Proses Transmisi akan efesien jika dimensi antena sama dengan panjang gelombang sinyal yang sedang di transmisikan. Hubungan antara frekuensi (f) dan panjang gelombang (λ) dalam transmisi radio :

f . λ = c dimana :

c = 3 x 10 8 m/s (Kecepatan di ruang bebas) f = frekuensi gelombang

λ = panjang gelombang

untuk sinyal informasi dengan frekuensi rendah = 1000 Hz, akan diperoleh besar panjang gelombang nya 300 km (188 mil). Jelas bahwa tidak mungkin untuk membuat antena dengan ukuran ini. Masalah ini diatasi dengan menggunakan sinyal frekuensi rendah untuk memodulasi sinyal frekuensi tinggi yang dinamakan gelombang pembawa (carrier wave) yang kemudian dipancarkan . Gelombang pembawa berbentuk sinusoidal dan dapat dinyatakan sebagai :

Parameter-parameter dari gelombang tersebut yang dapat dimodulasi adalah : 1. Amplitudo, Ac untuk modulasi amplitudo.

2. Frekuensi, fc atau ωc = 2π fc untuk modulasi frekuensi. 3. Phasa, φc untuk modulasi phasa.

Maka modulasi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal informasi pada daerah yang luas atau jauh. Sebagai contoh Sinyal informasi (suara, gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, sinyal tersebut harus ditumpangkan pada sinyal lain. Dalam konteks radio siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yang ditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa (carrier). Jenis dan cara penumpangan sangat beragam. Yaitu untuk jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital. Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan sinyal gambar, sinyal film, atau sinyal lain.

(28)

III. ALAT DAN BAHAN 1. Laptop

2. Software MATLAB

IV. LANGKAH KERJA a. Modulasi Amplitudo 1. Jalankan software MATLAB 2. Buat M-File baru

3. Inputkan kode sumber untuk Membangkitkan sinyal informasi dengan frekuensi yang diinginkan.

4. Inputkan kode sumber untuk Membangkitkan sinyal pembawa (Carrier) dengan frekuensi yang diinginkan.

5. Inputkan kode sumber untuk Memodulasikan sinyal informasi dengan sinyal pembawa (Carrier).

6. Ubah parameter-parameter (Index modulasi, Frekuensi Modulasi dan Frekuensi Carrier) seperti yang ditentukan.

7. Amati dan analisa semua output dari sinyal yang dihasilkan , kemudian gambarkan.

b. Modulasi Frekuensi

1. Menjalankan software MATLAB 2. Membuat M-File baru

c. Modulasi Phasa

1. Menjalankan software MATLAB 2. Membuat M-File baru

(29)

Tugas Pendahuluan

1. Jelaskan Apa itu Modulasi ?

2. Jelaskan Kenapa harus ada Modulasi ?

3. Sebutkan kelebihan dan kekurangan Modulasi Amplitudo ? 4. Sebutkan perbedaan AM, FM dan PM ?

(30)

AM-SSB, AM-DSB-SC DAN AM-DSB-FC

I. TUJUAN

1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja dari modulasi Single Side Band , Double Side

Band-Suppresed Carrier dan Side Band-Full Carrier dengan simulasi Matlab.

2. Mahasiswa dapat memahami perbedaan antara Double Side Band dengan Single Side Band.

3. Mahasiswa dapat memahami prinsip dari demodulasi Single Side Band , Double Side

Band-Suppresed Carrier dan Side Band-Full Carrier dengan simulasi Matlab.

II. TEORI SINGKAT

Modulasi adalah proses perubahan suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat

(31)

dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi.

Modulasi AM

Modulasi amplitudo merupakan proses modulasi yang mengubah amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasinya. Ada beberapa jenis modulasi amplitudo, yaitu:

• AM Single Side Band (AM-SSB)

• AM Double Side Band-Suppresed Carrier (AM-DSB-SC) • AM Double Side Band-Full Carrier (AM-DSB-FC)

AM merupakan proses modulasi dimana amplitudo gelombang pernbawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi. Dimana dalam sistem modulasi amplitudo ini sinyal suara ditumpangkan pada frekuensi pembawa yang berupa gelombang radio.

Pada modulasi amplitudo (AM) getaran suara kita akan menumpang pada carrier yang berujud perubahan amplitudo dari gelombang pambawa tadi seirama dengan gelombang suara kita. Gelombang elektromagnetik diterima oleh antena kemudian oleh tuning circuit gelombang yang diperlukan akan dipisahkan atau diseleksi dari gelombang-gelombang lainnya yang tidak diperlukan.

Double Side Band Suppressed Carrier (DSB-SC)

Dalam modulasi AM, amplitudo dari suatu sinyal carrier, dengan frekuensi dan phase tetap, divariasikan oleh suatu sinyal lain (sinyal informasi). Sinyal carrier tidak tergantung dari sinyal informasi, di mana saat pentransmisian sinyal carrier terjadi pemborosan daya. Sehingga dalam modulasi amplitudo hanya setengah dari total daya yang ditransmisikan yang dipengaruhi oleh sinyal informasi. Persamaan sinyal sinusoidal secara umum bisa dituliskan sebagai berikut:

dimana a(t) adalah amplitudo sinyal dan θ (t) adalah sudut phase.

DSB-SC dibuat dengan mengatur agar amplitudo sinyal carrier berubah secara proporsional sesuai perubahan amplitudo pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Persamaan Matematis DSB-SC

(32)

Persamaan Matematis Spektrum DSB-SC

Gambar Spektrum Sinyal DSB-SC

Sinyal DSB-SC dibuat dengan mengalikan sinyal informasi m(t) dengan sinyal carrier yang dihasilkan osilator.

Double Side Band-Full Carrier Kelemahan DSB-FC

□ - Karena Full Carrier, jadi boros bandwidth,

□ - Karena Double Sideband, jadi boros bandwith, solusinya Single Side Band (SSB)

Single Side Band

Di dalam modulasi AM diketahui bahwa daya untuk memancarkan sinyal adalah daya-daya pada komponen pembawa dan kedua side band (USB dan LSB). Untuk memancarkan dengan

(33)

derajat modulasi 100% diketahui bahwa hanya 1/6 dari jumlah daya keseluruhan terdapat pada komponen side band. Sedangkan 2/3-nya terserap pada sinyal pembawa yang tidak mengandung sinyal informasi.

Apabila sinyal pembawa dan salah satu dari komponen sideband dihilangkan dari sinyal sebelumnya, maka sinyal pancarnya hanya setengah dari lebar jalur frekuensi yang digunakan. Sedangkan 1/6 dari jumlah daya yang diperlukan untuk pemancaran.

Pemodulasian secara SSB-SC hanya mentransmisikan salah satu sideband saja karena informasi yang dikandung dalam USB (fc + fa) dan LSB (fc –fa) berasal dari informasi yang sama seperti Gambar 1. di bawah ini :

Gambar 1. Spektrum SSB-SC

Metode Filter untuk membangkitkan SSB. Salah satu cara utntuk membangkitkan sinyal SSB adalah dengan metode filter. Komponen pembawa diredam oleh filter yang sangat sempit (Narrow Band Filter). Keuntungan-keuntungan transmisi single sideband:

□ Penghematan bandwidth □ Penghematan daya

□ Penurunan noise, karena sistem single sideband mempergunakan setengah sebesar bandwidth AM konvensional, daya noise thermal diturunkan hingga setengah dari sistem double sideband.

III. ALAT DAN BAHAN 1. 1 buah PC

(34)

IV. LANGKAH KERJA

a. Sinyal Double Side Band Suppressed Carrier

1. Bukalah program matlab dengan melakukan double klik pada icon matlab

2. Setelah jendela command prompt Matlab terbuka, ketikkan perintah sebagai berikut:

Jika anda melakukan perintah diatas dengan benar, maka akan muncul gambar berikut:

Gambar Sinyal Informasi Sinus

(35)

Akan muncul perubahan terhadap gambar sebelumnya menjadi gambar berikut:

Gambar Sinyal modulasi SSB dan Sinyal Informasi

b. Sinyal Double Side Band Full Carrier

1. Ketikkan perintah berikutnya pada command prompt Matlab:

Gambar Sinyal modulasi AM-DSB-SC dan DSB-FC c. Sinyal Single Side Band

(36)

Gambar Sinyal modulasi AM-DSB-FC,DSB-FC & SSB d. Demodulasi DSB-SC

(37)

Gambar Demodulasi DSB-SC e. Demodulasi DSB-FC

(38)

Gambar Demodulasi DSB-SC & DSB-FC f. Demodulasi SSB

(39)

(40)

MODUL 4

MODULASI DIGITAL I. TUJUAN

Adapun tujuan dari pratikum ini dimana, mahasiswa diharapkan dapat ; 1. Mahasiswa mengenal jenis-jenis Modulasi Digital

2. Mahasiswa memahami proses Modulasi dan demodulasi ASK dengan menggunakan software MATLAB

3. Mahasiswa memahami proses Modulasi dan demodulasi FSK dengan menggunakan software MATLAB

4. Mahasiswa memahami proses Modulasi dan demodulasi PSK dengan menggunakan software MATLAB

5. Mahasiswa mengetahui manfaat Modulasi Digital II. TEORI SINGKAT

Pada modulasi digital, sinyal pemodulasinya berupa sinyal digital. Pada modul ini akan diuraikan pemanfaatan teknik modulasi digital untuk mentransmisikan data biner melalui kanal komunikasi band-pass. Pada teknik modulasi biner, proses modulasi berhubungan dengan pertukaran (switching/keying) antara dua kemungkinan nilai besaran baik itu amplituda, frekuensi atau fasa dari sinyal pembawa, sesuai dengan simbol ‟0‟ dan ‟1‟. Dilihat dari jenis besaran yang diubah, jenis modulasi digital dapat dibedakan menjadi: Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), dan Phase Shift Keying (PSK).

(41)

A. Amplitude-Shift Keying (ASK)

Pada system ASK, simbol biner „1‟ direpresentasikan dengan mentransmisikan sinyal pembawa sinusoidal dengan amplituda maksimum Ac dan frekuensi fc, dimana kedua besaran tersebut konstan, selama durasi bit Tb detik. Amplitudo frekuensi pembawa akan berubah sesuai dengan logik sinyal informasi. Sedangkan simbol biner „0‟ direpresentasikan dengan tanpa mengirimkan sinyal pembawa tersebut selama durasi bit Tb detik. Secara matematis dapat dituliskan:

Gambar 5.1. Amplitude Shift Keying

Pembangkitan sinyal Binary ASK (BASK) dapat dilakukan dengan melalukan data biner dalam format unipolar dan sinyal pembawa sinusoidal ke suatu modulator pengali, seperti tampak pada gambar 5.2.

(42)

B. Frequency-Shift Keying (FSK)

Pada system FSK, 2 buah sinyal sinusoidal dengan amplituda maksimum sama, Ac, tapi frekuensi berbeda, f1 dan f2, digunakan untuk merepresentasikan symbol biner „1‟ dan „0‟. Secara matematis dapat dituliskan:

Gambar 5.3. Frequency Shift Keying

Pembangkitan sinyal BFSK dilakukan dengan melalukan data biner dalam format polar ke modulator frekuensi (Voltage Controlled Oscillator), seperti tampak pada gambar 21. Ketika input modulator berubah dari +V ke –V, maka frekuensi yang ditransmisikan akan berubah juga.

C. Phase shift Keying (PSK)

Dalam sistem PSK, sinyal pembawa sinusoidal dengan amplituda Ac dan frekuensi fc digunakan untuk merepresentasikan kedua symbol „1‟ dan „0‟, hanya saja fasa sinyal pembawa untuk kedua simbol tersebut dibuat berbeda 1800. Secara matematis dapat dituliskan:

(43)

III. ALAT DAN BAHAN 1. Satu buah PC 2. Software Matlab

IV. LANGKAH KERJA

1. ASK (Amplitudo Shift Keying)

a. Jalankan software MATLAB dengan klik ganda ikon Matlab pada dekstop b. Buat M-File baru dengan klik toolbar new script

c. Masukan kode sumber untuk menampilkan gelombang sinyal informasi yang diinginkan. d. Masukan kode sumber untuk menampilkan gelombang sinyal pembawa (Carrier) e. Masukan kode sumber untuk Memodulasikan sinyal informasi dengan sinyal pembawa

(Carrier).

f. Ubah parameter-parameter seperti yang ditentukan.

g. Amati dan analisa semua output dari sinyal yang dihasilkan , kemudian gambarkan.

2. Modulasi Frekuensi

a. Jalankan software MATLAB dengan klik ganda ikon Matlab pada dekstop b. Buat M-File baru dengan klik toolbar new script

(44)

3. Modulasi Phasa

a. Jalankan software MATLAB dengan klik ganda ikon pada dekstop b. Buat M-File baru dengan klik toolbar new script

(Carrier).

V. KODE SUMBER MODULASI DIGITAL PADA MATLAB 1. Modulasi ASK

a. Kode sumber untuk membangkitkan sinyal informasi

(45)

c. Kode sumber untuk memodulasi sinyal informasi dengan sinyal pembawa dengan fungsi Modulasi ASK

2. Modulasi FSK

(46)

b. Kode sumber untuk membangkitkan sinyal pembawa (carrier)

c. Kode sumber untuk memodulasi sinyal informasi dengan sinyal pembawa dengan fungsi Modulasi FSK

(47)

3. Modulasi PSK

a. Kode sumber untuk membangkitkan sinyal informasi

(48)

c. Kode sumber untuk memodulasi sinyal informasi dengan sinyal pembawa dengan fungsi Modulasi PSK

(49)