BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tujuan dari modulasi adalah untuk memindahkan posisi spektrum dari sinyal data, dari pita spektrum yang rendah (base band) ke pita spektrum yang jauh lebih tinggi (band pass). Hal ini dilakukan pada transmisi data tanpa kabel (dengan antena), yang mana dengan membesarnya frekuensi data yang dikirim, maka dimensi antenna yang digunakan akan mengecil.
Radiasi gelombang elektromagnetika akan berlangsung dengan efisien, jika ukuran antenanya sebanding dengan panjang gelombang. Dengan contoh di atas, transmisi data 1 menjadi problematik, sedangkan data 2 lebih mudah untuk ditransmisikan. Kegunaan lain dari modulasi adalah, dengannya dimungkinkan proses pengiriman data/informasi melalui suatu media yang sama secara bersamaan. Proses modulasi terjadi dengan melakukan variasi pada salah satu besaran karakteristik dari sinyal pembawa (yang berfrekuensi tinggi) seirama dengan sinyal data(yang berfrekuensi rendah). Sinyal pembawa yang telah dimodulasikan ini disebut sinyal termodulasi. Sinyal data disebut juga sinyal pemodulasi. Alat, di mana proses modulasi ini terjadi, disebut juga modulator.
1.2 Tujuan
Mengetahui teknik penyampaian sinyal informasi menggunakan modulasi.
1.3 Manfaat
Mengetahui teknik penyampaian sinyal informasi menggunakan modulasi.
Mengetahui karakteristik modulasi analog.
Mengetahui macam-macam modulasi analog.
Mengetahui kelebihan dan kekurangan modulasi analog
Modulasi analog adalah proses penumpangan sinyal informasi (vm) terhadap sinyal pembawa (vc) yang mana sinyal informasi dan sinyal pembawanya berbentuk analog. Teknik modulasi pada sinyal analog, secara garis besar dibagi atas 3, yaitu Modulasi Amplitudo (Amplitude Modulation/AM), Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation/FM) dan Modulasi Phasa (Phase Modulation).
Double-sideband suppressed-carrier (DSB-SC) adalah transmisi di mana frekuensi yang dihasilkan oleh modulasi amplitudo yang simetris berada di bawah frekuensi pembawa dan tingkat pembawa berkurang ke tingkat praktis terendah, idealnya benar-benar ditekan.
Dalam double-sideband suppressed-carrier (DSB-SC) modulasi persentase besar daya yang didedikasikan untuk didistribusikan antara sideband, yang berarti peningkatan penutup di DSB-SC untuk kekuatan yang sama yang digunakan.Transmisi DSB-SC adalah kasus khusus dari dua sideband transmisi pembawa berkurang. Ini digunakan untuk RDS (Radio Data System ) karena sulit untuk memisahkan.
1. Modulator / Demodulator dengan MC1496
MC1496 dirancang dimana tegangan keluaran adalah produk dari tegangan input (sinyal) dan fungsi switching (carrier). Aplikasi yang umum termasuksuppressed-carrier dan AM, deteksi sinkron, deteksi Frekuensi Modulation (FM), deteksi fase.
Rangkaian yang ditunjukkan pada gambar diatas adalah DSB-SC yang digunakan sebagai modulator amplitudo dengan modifikasi kecil. Modulator dapat dimodifikasi untuk operasi AM dengan mengubah dua nilai resistor dalam rangkaian nol seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Contoh Rangkaian
Dengan memberi sinyal pembawa amplitudo 1Vpp dan frekuensi 300 KHz ke pin no.10 dan memberi sinyal pesan dengan amplitudo 0.5Vp-p dan frekuensi 1 KHz ke pin no.1 maka output bentuk gelombang DSB-SC di pin no.12 adalah sebagai berikut
Sinyal pembawa 300 KHz. (A)
\
Sinyal DSB-SC hasil modulasi. (C)
IC MC1496 difungsikan sebagai balanced modulator , dalam keadaan balanced maka sinyal pembawa akan ditekan sehingga outputnya adalah sinyal DSBSC (double side band suppressed carrier). Ketika memodulasi sinyal pembawa dengan modulasi amplitude, akan ada 2 komponen frekuensi sebagai hasilnya. Yang pertama adalah sinyal modulasi itu sendiri, yang kedua adalah pembawa frekuensi. Untuk meningkatkan efisiensi daya, DSB-SC menghapus bagian frekuensi pembawa, sehingga frekuensi yang ditransmisikan hanya terdiri band side. Tidak ada pembawa muncul dalam output karena arus dasar.
Sinyal termodulasi AM terdiri dari tiga komponen yaitu komponen pembawa, komponen bidang sisi atas, dan komponen bidang sisi bawah. Sinyal ini dapat ditransmisikan atau dipancarkan secara keseluruhan ke arah penerima. Transmisi semacam ini disebut transmisi DSBFC (Double Side Band Full Carrier ) yang berarti pemancaran dua bidang sisi (atas dan bawah) berikut dengan komponen pembawanya. Jenis transmisi Jenis transmisi yang demikian membutuhkan lebar bidang sebesar 2fm, dengan fm adalah frekuensi tertinggi sinyal pemodulasi
komponen pembawa dan sisanya terbagi pada komponen bidang sisi atas (USB) dan bidang sisi bawah (LSB).
Kenyataan di atas merupakan suatu kerugian karena komponen pembawa dengan daya yang terbesar dari ketiga komponen yang ada ini, sebenarnya tidak membawa informasi apapun. Jenis transmisi DSBSC (Double Side Band Suppressed Carrier) merupakan jenis transmisi sinyal termodulasi AM dimana komponen pembawanya telah ditekan menjadi nol. Pada jenis ini, lebar bidang yang dibutuhkan sama dengan lebar bidang yang dibutuhkan pada transmisi DSBFC.
Dalam bidang telekomunikasi tentu kita sering mendengar tentang modulasi amplitudo (AM). Sebelum kita membahas lebih jauh tentang AM, mungkin kita harus mengetahui terlebih dahulu pengertian dari AM itu sendiri.
2. AM mempunyai jenis-jenis modulasi sebagai berikut:
Sideband adalah beberapa komponen yang ada di setiap proses modulasi. Contohnya pada AM SSB maka sideband yang di transmisikan adalah sideband frekuensi LSB atau USB saja. Tentunya di suatu sistem terdapat juga transmisi sideband. Nah, yang akan kita bahas selanjutnya adalah proses pada transmisi sideband.
Dari gambar diatas terlihat bahwa audio input masuk ke audio input filter. di dalam audio input filter sinyal masukan akan di filter sehingga menghasilkan sinyal dengan frekuensi di bawah 3400 Hz, kemudian sinyal akan masuk ke audio amplifier agar amplitudo sinyal dapat dikuatkan, kemudian sinyal akan masuk ke amplitudo modulator, disini terjadi proses modulasi dimana terjadi penumpangan sinyal informasi ke sinyal carrier. Kemudian sinyal yang termodulasi akan masuk ke output filter. di output filter sinyal termodulasi akan di filter sehingga menghasilkan sinyal AM dengan satu sideband saja. Baik itu LSB maupun USB.
3. Double SideBand (DSB)
Dalam modulasi AM, amplitudo dari suatu sinyal carrier, dengan frekuensi dan phase tetap, divariasikan oleh suatu sinyal lain (sinyal informasi). Persamaan sinyal sinusoidal secara umum bisa dituliskan sbb:
φ (t) = a(t) cos θ (t) (1.1)
dimana a(t) adalah amplitudo sinyal dan θ (t) adalah sudut phase. θ (t) bisa ditulis dalam bentuk θ (t) = ωc t + γ (t) sehingga :
φ (t) = a(t) cos [ ωc t + γ (t) ] (1.2)
a(t) adalah selubung (envelope) dari sinyal φ (t)
ωc adalah frekuensi gelombang carrier (rad/detik) = 2πfc (Hz) γ (t) adalah modulasi phase dari φ (t)
Dalam modulasi AM, γ(t) dalam persamaan di atas adalah nol (konstan) dan selubung a(t) dibuat proporsional terhadap suatu sinyal f(t).
φ (t) = f(t) cos ωc t (1.3)
cos ωc t dalam persamaan di atas disebut dengan sinyal carrier ; f(t) adalah sinyal pemodulasi. Sinyal resultan φ (t) disebut dengan sinyal termodulasi AM.
Kerapatan spektrum dari φ (t) diperoleh dengan transformasi Fourier.
Φ (ω) = ½ F(ω + ωc ) + ½ F(ω - ωc ) (1.4)
ini disebut dengan modulasi suppressed carrier karena dalam spektrum φ (t) tidak ada identitas carrier yang tampak walaupun spektrum terpusat pada frekuensi carrier ωc.
Gambar menunjukkan suatu rangkaian pembangkit sinyal. Gambar (B) adalah sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Gambar (A) adalah sinyal carrier frekuensi tinggi. Dengan proses modulasi, amplitudo sinyal carrier akan berubah sesuai dengan amplitudo sinyal informasi, dengan frekuensi tetap, seperti pada. Transformasi Fourrier digambarkan dalam domain frekuensi (ω) pada (e) dan (f).
Asumsikan bahwa sinyal informasi mempunyai lebar pita (bandwidth) sebesar W. Dengan modulasi, sinyal bergeser sejauh ωc dan menempati spektrum dengan lebar 2W (gambar f ). Ini berarti bahwa dengan metode modulasi seperti ini bandwidth sinyal digandakan. Spektrum sinyal di atas frekuensi ωc disebut upper sideband (USB), sedangkan spektrum di bawah ωc disebut lower sideband (LSB).
Karena itu modulasi ini juga disebut modulasi double-sideband, suppressed carrier (DSB-SC).
Gambar Pembangkitan sinyal DSB-SC
4. Penerimaan Sinyal DSB-SC
spektrum sinyal ke posisi aslinya. Proses ini disebut demodulasi atau deteksi dan dilakukan dengan mengalikan sinyal φ (t) dengan sinyal carrier ωc.
φ (t) cos ωc t = f(t) ⋅ cos 2 ωc t (1.5) dengan identitas trigonometri : cos2 A = ½ ( 1 + cos 2A) (1.6)
φ (t) cos ωct = ½ f(t) + ½ f(t) cos 2ωc t (1.7)
Bagian frekuensi tinggi 2ωc dihilangkan dengan menggunakan Low Pass Filter (LPF), sehingga yang tersisa hanya sinyal informasi f(t).
Prinsip yang dijelaskan di atas berlaku untuk semua sinyal selama frekuensi sinyal informasi W jauh lebih kecil daripada frekuensi carrier ωc. Kesulitan yang terjadi pada penerima adalah perlunya rangkaian yang bisa membangkitkan carrier serta rangkaian untuk sinkronisasi phase.
Pengertian modulasi Analog adalah proses penumpangan sinyal informasi (vm) terhadap sinyal pembawa (vc) yang mana sinyal informasi dan sinyal pembawanya berbentuk analog. Teknik modulasi pada sinyal analog, secara garis besar dibagi atas 3, yaitu Modulasi Amplitudo (Amplitude Modulation/AM), Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation/FM) dan Modulasi Phasa (Phase Modulation).
Double Side Band-Suppressed Carrier (DSB-SC) Dibuat dengan mengatur agar amplitude sinyal carrier berubah secara proporsional sesuai perubahan amplitude pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Persamaan Matematis DSB-SC:
http://ceritaphie.blogspot.co.id/2010/12/modulasi-amplitudo.html
http://irham93.blogspot.co.id/2013/06/macam-macam-ampitudo-modulasi-am.html
http://912015043.blogspot.co.id/2015/10/dsb-sc-modulation.html
http://irham93.blogspot.co.id/2013/06/macam-macam-ampitudo-modulasi-am.html
