Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Edited by SGT MODULASI ANALOG & DIGITAL. Apa itu Modulasi ?  Modulasi adalah pengaturan parameter dari sinyal pembawa (carrier) yang berfrequency tinggi.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Edited by SGT MODULASI ANALOG & DIGITAL. Apa itu Modulasi ?  Modulasi adalah pengaturan parameter dari sinyal pembawa (carrier) yang berfrequency tinggi."— Transcript presentasi:

1 Edited by SGT MODULASI ANALOG & DIGITAL

2 Apa itu Modulasi ?  Modulasi adalah pengaturan parameter dari sinyal pembawa (carrier) yang berfrequency tinggi sesuai sinyal informasi (pemodulasi) yang frequencynya lebih rendah, sehingga informasi tadi dapat disampaikan.

3 Mengapa Perlu Modulasi ?  Meminimalisasi interferensi sinyal pada pengiriman informasi yang menggunakan frequency sama atau berdekatan  Dimensi antenna menjadi lebih mudah diwujudkan  Sinyal termodulasi dapat dimultiplexing dan ditransmisikan via sebuah saluran transmisi

4 Jenis Modulasi  Modulasi Analog  Modulasi Sinyal Continue (continues wave) : Amplitude Modulation (AM) Modulasi Sudut (Angle Modulation) : Phase Modulation (PM) Frequency Modulation (FM)  Modulsi Pulsa Pulse Amplitude Modulation (PAM) Pulse Wide Modulation (PWM)

5  Modulasi Digital : Pulse Code Modulation (PCM) Delta Modulation (DM) Amplitude Shift Keying (ASK) Frequency Shift Keying (FSK) Phase Shift Keying (PSK) Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Quaternary PSK (QPSK) Continous Phase FSK (CPFSK) dll

6 Slide 6 Modulasi Amplitude  Pembawa: V c (t) = A c sin ( c t)  Pemodulasi: m(t)=A m sin ( m t)  Termodulasi: V AM (t) = A(m) sin ( c t) AM baku: DSBFC V AM (t) = [A c + m(t)] sin ( c t) m(t) V c (t) V AM (t)

7 Slide 7 Modulasi Amplitude (lanj.) Untuk m(t) = A m sin ( m t) maka V AM (t) = [A c + A m sin ( m t)] sin ( c t) = A c [1 + sin ( m t)] sin ( c t) V AM (t) = A c [1 + m sin ( m t)] sin ( c t) V AM (t) = A c sin ( c t) + mA c sin ( m t) sin ( c t) = A c sin ( c t) + A c cos ( c +  m )t – A c cos( c -  m )t

8

9 Amplitude Modulated Carrier

10

11

12

13

14

15

16 Slide 16 Modulasi Frekuensi Deviasi frekuensi = f Kepekaan (sensitivitas) = Frekuensi sesaat f i = f c + k.e M (t) MODULATOR FM e m (t) e FM (t) Pembawa e c (t) = Ec cos (2  f c t)

17 Slide 17 Persamaan Isyarat FM e FM (t) = E c cos  i ;  i = sudut sesaat (radian) = E c cos [   i.dt] ;  i = kecepatan sudut sesaat (rad/dt) = E c cos [  2 f i.dt] = E c cos [2  (f c + k.e m )dt] = E c cos [2 f c.t + 2k e m dt] e FM (t) = E c cos [2 f c.t + k ’ e m dt]; k ’ = 2k Jika pemodulasi berupa frekuensi (nada) tunggal e m (t) = E M cos [2 f m t] maka e FM (t) = E c cos [2 f c.t + k ’  E m cos (2f m t)dt]

18 Slide 18 e FM (t) = E c cos [2 f c.t + k ’  E M cos (2f m t)dt] = E c cos [2 f c.t + sin (2f m t)] e FM (t) = E c cos [2 f c.t +  sin (2f m t)]  = indeks modulasi = Persamaan Isyarat FM (lanj.)

19 Frequency Modulation Sinyal pemodulasi pembawa Gelombang pembawa yang telah dimodulasi, semakin tinggi amplitudo sinyal semakin kecil perioda pembawa. ‘ f m  F   F f m BW=2(  F+f m ) -fm 2  f fm f c -  f-fm f c f c -  f-fm

20

21 Spektrum Frekuensi FM

22 BESSEL FUNCTION OF THE FIRST KIND OF ORDER n AND ARGUMENT β

23

24 Aplikasi modulasi di sekitar kita

25 25 Frequency Shift Keying (FSK)  Merupakan modulasi digital yang paling sederhana.  Merupakan modulasi sudut yang mempunyai bentuk selubung (envelope) konstan yang mirip dengan modulasi frekuensi.  Sinyal pemodulasinya berupa deretan pulsa biner 0 dan 1. PEMANCAR (Modulator) FSK Modulator (VCO) Binary Input Analog Output Logic 1 Logic 0 +V 0V Mark frequency Space frequency Note : Frek. “rest” VCO di set diantara frek. “mark” & “space”

26 26 Frequency Shift Keying Time Sequence tbtb F=F b /2 T1T1 Binary Input (bps) FmFm Analog Output (baud) FsFs FmFm FsFs FmFm FsFs FSFS FMFM FmFm FsFs FSFS FsFs FmFm FsFs FmFm 2T 1 F=F b /4 tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb

27 27 Index modulasi FSK  Karena FSK berbentuk modulasi frekuensi, maka rumus index modulasi sama dengan yang digunakan pada FM yaitu : Dimana: m FSK = index modulasi FSK  F = deviasi frekuensi (Hz) = selisih antara F rest dengan F mark dan F space F a = frekuensi pemodulasi (Hz) Note : - Index modulasi pada kondisi terjelek adalah index modulasi yang menghasilkan bandwidth output terlebar, yang disebut ratio deviasi. -Keadaan terjelek dengan bandwidth terlebar terjadi jika deviasi frekuensi dan frekuensi pemodulasi keduanya berada pada harga maksimum - Deviasi frekuensi puncak tergantung pada amplitudo sinyal pemodulasi. Deviasi frek. puncak Frek. Fundamental sinyal input biner

28 28 Contoh Modulator FSK -Sebuah modulator FSK mempunyai frekuensi-frekuensi rest, mark dan space sebesar 70, 80 dan 60 MHz dan kecepatan bit input 20 Mbps. Tentukan (1) index modulasi, (2) bandwidth minimum yang diperlukan dan (3) kecepatan baud output. PENYELESAIAN (1) Index Modulasi FSK (2) - Dari grafik Bessel, index modulasi 1,0 menghasilkan 3 set frekuensi yang mempunyai selisih sebesar frekuensi pemodulasi dalam contoh ini 10MHz (F b /2). - Bandwidth minimum yang diperlukan adalah 2x3x10=60MHz (3) Kecepatan baud-nya adalah 20 Megabaud, sama dengan kecepatan bit.

29 29 Spektrum untuk FSK F (MHz) Minimum bandwidth = 60MHz 0,02V c 0,11V c 0,44V c 0,77V c 0,44V c 0,11V c 0,02V c V c, unmodulated carrier voltage

30 30 Frequency Shift Keying PENERIMA (Demodulator) - Rangkaian yang paling umum digunakan adalah phase locked loop (PLL) PRINSIP KERJA Phase Komparator Amp. Voltage Controlled Oscillator PLL Dc error voltage Binary data out Analog FSK in

31 31 Bentuk Gelombang Input & Output FmFm +V Analog input -V 0 V Binary output FsFs

32 32 Phase Shift Keying (PSK)  Merupakan modulasi sudut yang mempunyai bentuk selubung (envelope) konstan yang mirip dengan modulasi phase konvensional.  Sinyal pemodulasinya berupa deretan pulsa biner 0 dan 1.  Outputnya mempunyai sejumlah phase tertentu Binary Phase Shift Keying  Frekuensi carrier yang merupakan outputnya mempunyai kemungkinan 2 phase (“binary” berarti “2”)  Phase outputnya yang satu mewakili logic “1” dan yang lain logic “0”  Mempunyai dua sudut yang berbeda phase

33 33 PEMANCAR (Modulator) Binary Phase Shift Keying (BPSK) Balanced Modulator Analog BPSK output Binary Data in Reference Carrier oscillator Bandpass Filter BPF

34 34 Prinsip Modulator Ballance D1D1 D2D2 D3D3 D4D4 T2T2 T1T1 Reference Carrier input Modulated output Binary input (a) Circuit D 1 (on) D 2 (on) D 3 & D 4 (off) T2T2 T1T1 Carrier input Carrier output +V(Binary 1) (b) Logic 1 input D 1 (off) D 2 (off) D 3 & D 4 (on) T2T2 T1T1 Carrier input Carrier output -V(Binary 0) (c) Logic 0 input

35 35 Perhitungan Matematik Modulator BPSK Frekuensi fundamental sinyal pemodulasi (biner) Sinyal carrier Karenanya bandwidth minimum double side Nyquist (f n ) adalah: 2a2a Karena :

36 36 Diagram phasor & konstelasi cos  c t(+90 0 ) -cos  c t(-90 0 ) sin  c t logic 1 (0 0 ) -sin  c t logic 0 (180 0 ) -cos  c t logic 1  logic 0 cos  c t 0 Diagram phasor Diagram konstelasi Binary inputOutput phase Logic Logic 1 0 0

37 37 Bentuk gelombang output modulator BPSK tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb tbtb Binary input BPSK output 1 baud Sin  c t -Sin  c t Sin  c t -Sin  c t Sin  c t -Sin  c t Sin  c t -Sin  c t Sin  c t -Sin  c t      Degrees Radian -Spektrum output sebuah modulator BPSK merupakan sinyal DSB-SC -USB dan LSB terpisah dengan frekensi carrier sebesar setengah kecepatan bit -Bandwidth minimum yang dibutuhkan agar kondisi sinyal output BPSK terjelek adalah = kecepatan bit input

38 38 Contoh Modulator BPSK -Sebuah modulator BPSK dengan frekuensi carrier 70MHz dan kecepatan bit input 10Mbps. (1) Tentukan frekuensi sisi atas dan bawah maksimum, (2) Gambarlah spektrum outputnya, (3) Tentukan bandwidth Nyquist minimum dan (4) Hitung baud. Penyelesaian Output = (sin  a t) (sin  c t) = [sin 2(5 MHz)t] [sin 2(70 MHz)t] -Frekuensi sisi bawah minimum (LSF) : LSF = 70 MHz – 5 MHz = 65 MHz Frekuensi sisi atas minimum (USF) : USF = 70 MHz + 5 MHz = 75 MHz Lower side frequency upper side frequency

39 39 Contoh Modulator BPSK Penyelesaian (2) Spektrum output untuk kondisi input biner terjelek B=10 MHz 65 MHz 70 MHz 75 MHz (suppressed) (3) Bandwidth minimum Nyquist (f n ) adalah : f n = 75 MHz – 65 MHz = 10 MHz (4) Baud = f b atau 10 Megabaud

40 40 Penerima (Demodulator) BPSK BPSK Input Ballans Modulator Coherent carrier recovery LPF cos c t sin c t Binary Data out Untuk logic 1 (+sin c t) : Di filter Bila bagian kedua dari persamaan tersebut di filter, maka:

41 41 Untuk logic 0 (- sin c t) : Di filter Bila bagian kedua dari persamaan tersebut di filter, maka: Penerima (Demodulator) BPSK

42 42 Quatenary Phase Shift Keying (QPSK) Merupakan teknik pengkodean M-ary dimana M=4 M berarti digit yang mewakili banyaknya kondisi yang mungkin Mempunyai 4 phase output yang berbeda, maka harus mempunyai 4 kondisi input yang berbeda Menggunakan 2 bit, maka ada 4 kondisi yang mungkin ( ) Setiap kode dibit membangkitkan salah satu dari fase output yang mungkin Kecepatan perubahan output (baud) adalah setengah kecepatan bit input

43 43 Pemancar QPSK Blok diagram modulator QPSK : 90 0 phase shift Input Buffer I Qr Ballanced Modulator Ballanced Modulator Referenc e Carrier Oscillator (sin c t) Linear summe r BPF 22 Binary input Data f b Bit clock I-channel f b /2 Logic 1=+1V Logic 0=-1V Q-channel f b /2 Logic 1=+1V Logic 0=-1V sin c t sin c t cos c t QPSK output cos c t Output penjumlah linear : QI 0 0 :- 1 cos c t – 1sin c t = 2 sin( c t ) 01 :- 1 cos c t + 1sin c t = 2 sin( c t-45 0 ) 10 : 1 cos c t – 1sin c t = 2 sin( c t ) 11 : 1 cos c t + 1sin c t = 2 sin( c t+45 0 )

44 Tugas kuliah  Gambar sinyal AM DSB FC  Gambar spektrum frekuensi  Tentukan persen modulasinya.


Download ppt "Edited by SGT MODULASI ANALOG & DIGITAL. Apa itu Modulasi ?  Modulasi adalah pengaturan parameter dari sinyal pembawa (carrier) yang berfrequency tinggi."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google