Modulasi Bandpass Pengantar SM 241013 Pengantar Sistem Telekomunikasi

Modulasi Bandpass Pengantar SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 1

Modulasi Bandpass • Modulator bandpass mengubah deretan bit menjadi sinyal yang memiliki frekuensi yang berpusat pada wc • Modulator menghasilkan • Modulator menyimpan bit informasi didalam Amplitudo (A), atau frekuensi (w) atau fasa ( ) • Memerlukan gelombang carrier yang proses selanjutnya memiliki bentuk dasar yang sama dengan modulasi analog yang informasinya dalam bentuk digital yang dikenal sebagai modulasi digital contohnya ASK, FSK, PSK, dan QAM.

Basic Types of Modulation 1. Continuous Wave (CW) Carrier Modulation • Gelombang pembawa (carrier waveform) berupa gelombang kontinyu (biasanya sinusoidal) • Salah satu parameter dari gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan 2. Pulse Modulation • Gelombang pembawa (carrier waveform) berbentuk pulsa (biasanya pulsa persegi/rectangular) • Salah satu parameter dari pulsa gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 3

Amplitudo, Frekuensi, Phase C B A 1800 00 cycle (T) voltage +900 A 0 B π 2π C time (t) Amplitude (V) -900 Amplitudo Nilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari gelombang Frekuensi Jumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik (cycles per second atau Hertz) Phase Gelombang A dengan phase 00 Gelombang B dengan selisih phase -900 (lebih lambat) terhadap A Gelombang C dengan selisih phase +900 (lebih cepat) terhadap A SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 4

Pulse Amplitude Modulation (PAM) voltage • Konsep dasar PAM adalah mengubah amplitudo pembawa yang berupa deretan pulsa (diskrit) mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan • Sinyal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal) time Modulation Message signal voltage time Modulated signal Carrier SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 5

Modulasi Digital v Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog v Teknik modulasi digital : • Teknik dasar : Ø Amplitude shift keying (ASK) Ø Frequency shift keying (FSK) Ø Phase shift keying (PSK) • Variant dari teknik dasar di atas : Ø 4 Pulse Amplitude Modulation (4 -PAM) Ø Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Ø Quadrature Amplitude Modulation (QAM) SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 6

BASK, BFSK dan BPSK Binary Amplitude Shift Keying (BASK) Sinyal direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa • Sinyal “ 1” direpresentasikan dengan status “ON” (ada gelombang pembawa) • Sinyal “ 0” direpresentasikan dengan status “OFF” (tidak ada gelombang pembawa) Binary Frequency Shift Keying (BFSK) Sinyal direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa • Sinyal “ 1” direpresentasikan dengan frekuensi tinggi • Sinyal “ 0” direpresentasikan dengan frekuensi rendah Binary Phase Shift Keying (BPSK) Sinyal direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa • Sinyal “ 1” Phase gelombang pembawa tidak bergeser (pergeseran phase 00) • Sinyal “ 0” Phase gelombang pembawa bergeser 1800 (berlawanan) SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 7

BASK, BFSK dan BPSK Signal BASK BFSK BPSK SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 8

4 Pulse Amplitude Modulation (4 -PAM) Sinyal direpresentasikan dengan 4 nilai besaran amplitudo dari gelombang pembawa. -2 -1 00 01 +1 10 Bit value Amplitude 00 -2 +2 01 -1 11 10 +1 11 +2 SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 9

Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Sinyal direpresentasikan dengan 4 status pergeseran phase dari gelombang pembawa. 01 +900 11 00 1800 00 Bit value Phase shift 00 00 01 +900 10 -900 11 1800 -900 10 SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 10

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) v Merupakan kombinasi amplitude modulation dan phase shift keying v Sinyal direpresentasikan dalam kombinasi besaran amplitudo (2 besaran) dan pergeseran phase (4 status). v Memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi untuk bandwidth yang ditentukan v Lebih tahan terhadap noise 011 900 010 1 101 1800 Amplitude Phase shift 000 1 00 001 2 00 010 1 900 011 2 900 1 1800 101 2 1800 110 1 2700 111 2 2700 2 000 100 Bit value 001 00 110 2700 111 SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 11

Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Contoh : Bit stream sinyal sbb : 001010100011101000011110 Bagi dalam kelompok masing-masing 3 bit: 001 -010 -100 -011 -101 -000 -011110 Perubahan amplitudo dan phase Bit value Amplitude Phase shift 001 2 00 010 1 900 1 1800 011 2 900 101 2 1800 000 1 00 011 2 900 110 1 2700 Bentuk gelombang modulasi SM 241013 - Pengantar Sistem Telekomunikasi Semester genap 2006 -2007 12

Sinyal Cosinus A Y=A cos(2 1 t) T

Cont’ A Y=A cos(2 2 t) T

ASK (Amplituda Shift Keying) • Amplituda Shift Keying • Mengubah bit input menjadi sinyal dimana bit disimpan dalam amplituda

BASK (Binary Amplitude Shift Keying)

4 -ASK

8 -ASK

PSK • Phase Shift Keying • Mengubah deretan input bit menjadi dimana bit direpresentasikan dalam bentuk fasa

B-PSK (Binary-PSK)

Seluruh varian PSK

FSK • Frequency Shift Keying • Bit 1 = • Bit 0=

Varian FSK

Memilih metode modulasi • Jika kanal memiliki banyak distorsi amplitudo jangan gunakan metode ASK, jika kanal memiliki banyak distorsi frekuensi jangan gunakan FSK, jika kanal memiliki banyak distorsi fasa jangan gunakan PSK • Jika sudah diputuskan metode modulasinya, jenis modulasinya seperti apa? Misalkan digunakan PSK, apakah BPSK, 4 PSK atau 8 PSK? • Semakin besar teknik modulasi maka semakin kecil bandwidth, seperti gambar di sebelah

Cont’ • Tetapi semakin tinggi metode modulasi maka akan semakin besar kemungkinan kesalahan terjadi, atau BER akan semakin tinggi, mengapa? • Contoh BPSK memiliki 2 sinyal yang berbeda fasa 1800 untuk mewakili bit 0 dan 1, sedangkan 4 PSK memiliki 4 sinyal yang berbeda fasa 900 untuk mewakili bit 00, 01, 10, dan 11, maka 4 PSK akan mudah error oleh noise dibandingkan BPSK, karena sinyal BPSK berbeda 1800 sedang 4 PSK berbeda 900