Tcchnc Jurnal llmiah Elcktrotcknika Vol X No. 2 Oktober 21109 Hal
4. J.J K.
6 Ru:maidh and T.
"i() -
7(,
MODULATOR DA l\" DEiWODll/A TOR BlN, 4RYA.\'K B11d1hor£(l£1 Murrwnr"
Pun. RotMion. scale and translation invarwnt digital
MODlJLATOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK
image l-l'afermarking. in Proceedings ofiEEE. JCIP 1997. pp. 536- 539. Santa
Budihardja Murtianta
Barbara. CA. 1<>97 5. I. Sety<m an. G. Kakes and R. L. Lagendijk_ .\)mchmnization-insensitive video
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik- UKSW
watemwrkmg 11sing stmctured noise paffern. in Proceedings of SPIE Security
Jalan Diponegoro 52-60, Salatiga 50711
::md Watermarking of Multimedia Contents IV_ Vol. 467:'\_ pp :'120- 530. San
Email· hudihardjali'/)vahoo com
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
Intisari
Watermarking of Multimedia Contents Ill Vol. 4314. pp. 60(} - 6 I 7 _San Jose. Pada tulisan ini dirancang dan direalisasikan piranti modulator dan
CA 2001
demodulator Binary ASK( Amplitude Shlfi Ke_vi11g) yang mempunyai
7. D. Delanna) _J-F Delaigle. B. Macq and M. Barlaud_ ( 'ompensatwn of geomemcul deformatwnsfor watermark extrocrwn
111
isyarat pembawa yang dapat diu bah frekuensinya yaitu 5 kHz; 10
the d1glfal ctnenw
appl!cut!On. in Proceedings of SPIE. Security and Watermarking of Multimedia
kHz; 15 kHz. Di samping itu isyarat data acak yang dihasilkan juga
Contents III.Vol4314_
dapat diubah data ratenya yaitu 1.000 bps dan 2.400 bps. Dari hasil
pp. J4l)- 157_ San Jose_ CA 2001
X. P.J.O. Doets. I. SetymYarl and R.L. Lagendijk._ Complexity scolable compensutwn
pengujian yang dilakukan, piranti tersebut dapat memodulasikan dan
q(geometrical distortions in image wutermarking. in Proceedings ofiEEE. ICIP
mendemodulasikan isyarat binary ASK dengan baik Isyarat binary
2003. Vol. L pp. 513- 51 6_ Barcelona_ 2003
ASK' 1 · ditunjukkan dengan amplitudo sebesar 4,24 f.jJp dan isyarat
9. F. Deguillaume_ S. VoloshynoYskiy ar1d T. Pun. A methodji>r the estimation and
recovaing ti·om gent:ral C!ffine transfimns
111
bi11ary ASK '0' ditunjukkan dengan amplitudo sebesar 2 TjJp. Data
digital watermarking applications. in
yang diterima dan dihasilkan demodulator sama dengan data yang
Proceedings of SPIE. Security ar1d Watermarking of Multimedia Contents TV. Vol
4() 7 :' _pp.
dikirim modulator.
313 - 322. Sar1 Jose. C A 2002
Kata kunci : Modulator, Demodulator, Amplihtde Shlft Keying
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
1. 1.1.
Pendahuluan Modulasi dan Demodulasi
Seattle. W A 2002 II Tekalp. AM .. Dtgital Video Processing. Prentice-Hall. Inc .. Upper Saddle RiYer.
isyarat pemodulasi sehingga pesan/infonnasi tertumpang ke dalamnya. Modulasi pelewat
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
Modulasi adalah proses mengubah karakteristik isyarat pembawa oleh sebuah
of
1 ru/7\(11/,1/utron
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 .
AJ(Jdc!/t;tg. iu Proceedings of SPIE. Secunt) and \Vakrmarkmg of
\tult11nedta Contents\'. Vol 5020. pp X:'i- 94_ Santa Clara_ CA. 200J
77
MOJ>UJAJ'OR })AN J>EMOJ>ULATOR BJNARY ASK
Budihard;a Mul'fwnhl
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. ,_ '
Gambar I lsvarat RillmT . A.\'K 1syarat termodutasmya menjadi .
S(t)
1.
(2)
Untai I\1odulator Binary ASK Pad a Gambar 2 berikut ini adalah blok diagram modulator binary A,\'K
dimana m(t) mewakili data 0' atau 'I'_ Peubah .-L memberikan pengertian bahwa amplitude gelombang tersebut termodulasi dan mengandung informasi sesuai dengan
Osilator isyarat pembawa
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
Isyarat nary ASK
demodulasi binat)' ASK terdiri atas modulator dan demodulator.
1.2.
Pembangkit data acak
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
Gambar 2. Blok Diagram Modulator Binm:vASK.
dipancarkan. Sistem modulasi binmy amplitude sh{fi keying atau pengunci geser
Modulator hinaty ASK tersusun atas untai osilator isyarat pembawa, untai pembangkit
amplitude biner serupa dengan modulasi amplitudo secara analog, kecuali pengunci geser
clock, untai pembangkit gelombang acak, dan untai pengali (multiplier). Prinsip kerja
amplitude biner mempunyai masukan isyarat biner dan menghasilkan amplitudo yang
modulator hinw:r ASK dijelaskan sebagai berikut
berbeda sesuai dengan tsyarat masukan. Persamaan isyarat binmy ASK adalah sebagai
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
berikut:
ditampilkan oleh untai penampil ti·eb..--ttensi pembawa. s(t)
m(t)
(3)
b. Sedangkan isyarat data acak akan dihasilkan oleh pembangkit gelombang acak Nilai data rate yang sedang bekerja akan ditampilkan oleh untai penampJ! data rate.
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
c
Isyarat data dan isyarat pembawa tersebut kemudian akan dikalikan oleh pengali, sehingga didapatkan isyarat hinm:r A5'K.
79
MOJ>UJAJ'OR })AN J>EMOJ>ULATOR BJNARY ASK
Budihard;a Mul'fwnhl
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. ,_ '
Gambar I lsvarat RillmT . A.\'K 1syarat termodutasmya menjadi .
S(t)
1.
(2)
Untai I\1odulator Binary ASK Pad a Gambar 2 berikut ini adalah blok diagram modulator binary A,\'K
dimana m(t) mewakili data 0' atau 'I'_ Peubah .-L memberikan pengertian bahwa amplitude gelombang tersebut termodulasi dan mengandung informasi sesuai dengan
Osilator isyarat pembawa
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
Isyarat nary ASK
demodulasi binat)' ASK terdiri atas modulator dan demodulator.
1.2.
Pembangkit data acak
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
Gambar 2. Blok Diagram Modulator Binm:vASK.
dipancarkan. Sistem modulasi binmy amplitude sh{fi keying atau pengunci geser
Modulator hinaty ASK tersusun atas untai osilator isyarat pembawa, untai pembangkit
amplitude biner serupa dengan modulasi amplitudo secara analog, kecuali pengunci geser
clock, untai pembangkit gelombang acak, dan untai pengali (multiplier). Prinsip kerja
amplitude biner mempunyai masukan isyarat biner dan menghasilkan amplitudo yang
modulator hinw:r ASK dijelaskan sebagai berikut
berbeda sesuai dengan tsyarat masukan. Persamaan isyarat binmy ASK adalah sebagai
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
berikut:
ditampilkan oleh untai penampil ti·eb..--ttensi pembawa. s(t)
m(t)
(3)
b. Sedangkan isyarat data acak akan dihasilkan oleh pembangkit gelombang acak Nilai data rate yang sedang bekerja akan ditampilkan oleh untai penampJ! data rate.
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
c
Isyarat data dan isyarat pembawa tersebut kemudian akan dikalikan oleh pengali, sehingga didapatkan isyarat hinm:r A5'K.
79
Techne Jurnal Ilmiah Ekktrotcknika Vol X No 2 Oktob.:r 20I)L) Hal 77
9I
.HODULA TOR DAt.,' DEl~·fODU/ATOR BINARY A.\'K BudJ/wrdta lvfurttunru
Osilator yang berfungsi sebagai .feedback positif, menghasilkan isyarat keluaran secara
dengan R adalah jumlah resistor yang terdapat pad a pin 7 (R 1 + 1 kQ ).
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
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
nemhan!!kit, /, berikut ini adalah untai pembangkit isyarat clock
2.L Osilator Jsyarat Pembawa Untai
osilator
isyarat
pembawa
2106(monolithic .filllctiou genera/or).
menggunakan
komponen
/('
XR-
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
r:·.:.,r
osilator isyarat pembawa ini, digunakan C sebesar 10 nF. Pada Gambar 3 berikut ini adalah untai osilator isyarat pembawa.
Gambar 4. Untai Osilator lsyarat Clock Hubungan antara frekuensi dan nilai resistor dan kapasitor diberikan oleh persamaan berikut : f
=
1,4 4
-------------Hz (RA
+ 2R11 )
X
C
(5)
2.3. Pembangkit Data Acak Untai pembangkit data acak (pseudo random generator) bere,runa untuk Gam bar 3. Untai Osilator Isyarat Pembawa. Osilator isyarat pembawa dengan XR-2206 tersebut, frekuensi osilasinya dihitung
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
sebagai beril1.1t ·
adalah untai pembangkit data acak.
RC
80
Hz
(4)
81
Techne Jurnal Ilmiah Ekktrotcknika Vol X No 2 Oktob.:r 20I)L) Hal 77
9I
.HODULA TOR DAt.,' DEl~·fODU/ATOR BINARY A.\'K BudJ/wrdta lvfurttunru
Osilator yang berfungsi sebagai .feedback positif, menghasilkan isyarat keluaran secara
dengan R adalah jumlah resistor yang terdapat pad a pin 7 (R 1 + 1 kQ ).
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
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
nemhan!!kit, /, berikut ini adalah untai pembangkit isyarat clock
2.L Osilator Jsyarat Pembawa Untai
osilator
isyarat
pembawa
2106(monolithic .filllctiou genera/or).
menggunakan
komponen
/('
XR-
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
r:·.:.,r
osilator isyarat pembawa ini, digunakan C sebesar 10 nF. Pada Gambar 3 berikut ini adalah untai osilator isyarat pembawa.
Gambar 4. Untai Osilator lsyarat Clock Hubungan antara frekuensi dan nilai resistor dan kapasitor diberikan oleh persamaan berikut : f
=
1,4 4
-------------Hz (RA
+ 2R11 )
X
C
(5)
2.3. Pembangkit Data Acak Untai pembangkit data acak (pseudo random generator) bere,runa untuk Gam bar 3. Untai Osilator Isyarat Pembawa. Osilator isyarat pembawa dengan XR-2206 tersebut, frekuensi osilasinya dihitung
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
sebagai beril1.1t ·
adalah untai pembangkit data acak.
RC
80
Hz
(4)
81
T>:·chru> lurn:1l llrnir~h Flektn>lt'knib Vol !(No ? Oktobcr 2009 Hal 77- tJ I
'
MODUIA l'OR DAN l>E.MOJ>UJA TOR BllVARYASK Budihan{ia Murttanta
3. Demodulator Binary ASK Pada Gambar 7. berik1.1t ini adalah blok diagram demodulator hinm:v ASK
'
f) I
Komparator
Isyarat . :Ja.r·
Data .cj r'
.:1 V
Gambar 7 Blok Diagram Demodulator Binary A,)'K. Demodulator bium:v ASK pada dasarnya tersusun atas envelope detector dan Gam barS Untai Pembangkit Data Acak
komparator. Prinsip kerja demodulator hiuary AS'K dijelaskan sebagai berikllt a.
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).
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·
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 mengakibatkan 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.
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,
+\/((
5V
tsyarat peml:lawa
' ~ j...-----'=-1 lA1~ vee12 2A 4A '---"----1
lsyarat binary ASK .----'---t
2C 3C
4B 3B
(1\JD
3A
~----"''-----'
maka V 0 bernilai 5 V Dan bila V1n
Vr.:J; maka Vo bernilai 0 V Di sini digunakan Vrd
senilai 3 V
1--l"'t----lsyarat data acak
"1066
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
Gambar 6. Untai Modulator BiiiOI:V ASK.
82
83
T>:·chru> lurn:1l llrnir~h Flektn>lt'knib Vol !(No ? Oktobcr 2009 Hal 77- tJ I
'
MODUIA l'OR DAN l>E.MOJ>UJA TOR BllVARYASK Budihan{ia Murttanta
3. Demodulator Binary ASK Pada Gambar 7. berik1.1t ini adalah blok diagram demodulator hinm:v ASK
'
f) I
Komparator
Isyarat . :Ja.r·
Data .cj r'
.:1 V
Gambar 7 Blok Diagram Demodulator Binary A,)'K. Demodulator bium:v ASK pada dasarnya tersusun atas envelope detector dan Gam barS Untai Pembangkit Data Acak
komparator. Prinsip kerja demodulator hiuary AS'K dijelaskan sebagai berikllt a.
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).
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·
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 mengakibatkan 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.
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,
+\/((
5V
tsyarat peml:lawa
' ~ j...-----'=-1 lA1~ vee12 2A 4A '---"----1
lsyarat binary ASK .----'---t
2C 3C
4B 3B
(1\JD
3A
~----"''-----'
maka V 0 bernilai 5 V Dan bila V1n
Vr.:J; maka Vo bernilai 0 V Di sini digunakan Vrd
senilai 3 V
1--l"'t----lsyarat data acak
"1066
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
Gambar 6. Untai Modulator BiiiOI:V ASK.
82
83
T..:chn~ .Jurnal Ilrni:th Fkktroteknib Vol X 1\ro
Oktoher
!
00()
Hal 77
ll
MOf)UlA TOR />AN /)EMODf T/A TOR RINARYASK
I
Budilwrdfa Afurltm71a
Tegangan keluaran untai penyangga tersebut masih dalam bentuk tegangan minus,
R6
Isyarat binary ASK
1
lk
sehingga diperlukan untai pembalik fasa untuk memperoleh tegangan positif. Pada
Cl
Gambar I 0 berikut ini adalah untai pembalik fasa.
v~;~---(,_.-I~N---'V"v",......,.___..j "!
:~
<1
·~ /j
\fa
8
R4 ?V
R'101;
JOk
Gambar 8. Untai J::nvelope /)erector. Kapasitor penghalang ((' 1) diperlukan sebab terjadi (~ff.~er bila isyarat hinwy ASK Jangsung diterima Fungsi kapasitor penghalang adalah untuk menghalangi tegangan DC Gambar 10 Untai Pembalik Fasa.
dan melewatkan tegangan AC. Persamaan isyarat keluaran en Fe lope detector adalah :
y( t)
m( t)+ Ac cos
Untai pembalik fasa tersebut, nilai penguatannya adalah sebesar:
(6)
O)ct
.4F
dengan m(t) adalab isyarat data acak.
R, __ .:.
(8)
Pada Gambar I I berikut ini adalah untai tapis lolos bawah Bmrenrorth orde pe11ama.
Gambar 9 berik.'lJt ini adalah gambar untai penyangga.
R2
lk
R2 ~ }:
RJ
12V
Isyarat binary ASK \/ i RL
:c k
Gambar 11 Untai Tapis Lotos Bawah Buttetworth Orde Pertama. Gambar 9. Untai Penyangga. Tapis lotos bawah berfungsi untuk melewatkan frekuensi rendah. Jadi dengan Besarnya Yo pada untai penyangga tersebut adalah: Yo= -
R2
R.
-~
84
(J~)
adanya tapis lotos bawah dapal menghilangkan isyarat frekuensi tinggi(isyarat pembawa)
(7)
dan melewatkan isyarat frekuensi rendah (isyarat data acak)
Nilai resistor yang
diperlukan untuk melewatkan frekuensi tertentu, dapat diketahui dari:
85
T..:chn~ .Jurnal Ilrni:th Fkktroteknib Vol X 1\ro
Oktoher
!
00()
Hal 77
ll
MOf)UlA TOR />AN /)EMODf T/A TOR RINARYASK
I
Budilwrdfa Afurltm71a
Tegangan keluaran untai penyangga tersebut masih dalam bentuk tegangan minus,
R6
Isyarat binary ASK
1
lk
sehingga diperlukan untai pembalik fasa untuk memperoleh tegangan positif. Pada
Cl
Gambar I 0 berikut ini adalah untai pembalik fasa.
v~;~---(,_.-I~N---'V"v",......,.___..j "!
:~
<1
·~ /j
\fa
8
R4 ?V
R'101;
JOk
Gambar 8. Untai J::nvelope /)erector. Kapasitor penghalang ((' 1) diperlukan sebab terjadi (~ff.~er bila isyarat hinwy ASK Jangsung diterima Fungsi kapasitor penghalang adalah untuk menghalangi tegangan DC Gambar 10 Untai Pembalik Fasa.
dan melewatkan tegangan AC. Persamaan isyarat keluaran en Fe lope detector adalah :
y( t)
m( t)+ Ac cos
Untai pembalik fasa tersebut, nilai penguatannya adalah sebesar:
(6)
O)ct
.4F
dengan m(t) adalab isyarat data acak.
R, __ .:.
(8)
Pada Gambar I I berikut ini adalah untai tapis lolos bawah Bmrenrorth orde pe11ama.
Gambar 9 berik.'lJt ini adalah gambar untai penyangga.
R2
lk
R2 ~ }:
RJ
12V
Isyarat binary ASK \/ i RL
:c k
Gambar 11 Untai Tapis Lotos Bawah Buttetworth Orde Pertama. Gambar 9. Untai Penyangga. Tapis lotos bawah berfungsi untuk melewatkan frekuensi rendah. Jadi dengan Besarnya Yo pada untai penyangga tersebut adalah: Yo= -
R2
R.
-~
84
(J~)
adanya tapis lotos bawah dapal menghilangkan isyarat frekuensi tinggi(isyarat pembawa)
(7)
dan melewatkan isyarat frekuensi rendah (isyarat data acak)
Nilai resistor yang
diperlukan untuk melewatkan frekuensi tertentu, dapat diketahui dari:
85
MOD ULA TOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK
T chne Jum al Ilmiah Ele.ktrotek.oika Vol. 8 No. 2 Oktober 2009 Hal 77 - 91
B11diharJju Murtianta
l
(9)
f=--Hz 21d?.C
Ni la.i C ditetapkan dahulu (untuk untai ini, penulis menggunakan C
=
10 nF). Besaruya
nilai RC harus sedemiklan rupa sehingga menghasilkan tetapan waktu (time constalll)
4.
HASIL PENGUJIAN ALAT
4.1.
Modulator Binary ASK
4.1.1. lsyarat Pembawa
yang cukup besar agar isyarat pembawa bisa tuntas ditapis tetapi masih cukup cepat
t2 =10kHz
untuk mengikuti perub aban freJ.mensi modulasi yang tertinggi.
3.2. Komparator Pembanding (komparator) adaJah untai yang membandingkan tegangan masukan (V in) dengan tegangan referensi (Vrd). Komparator di si1li prinsipnya adalah hila Vm > Vr~r,
maka Vo bernilai S V. Dan hila
Yr.,r
senila.i 3 V Gam bar 12 adala h untai kom parator . ang menggu nakan
Vin
< Vrd; maka Vo bernilaj 0 V. Di sini digunakan omponen
Gambar 13. Isyarat Pembawa .
LM339 (low p(fwer low o.ft~-el voltage quad comparators). Untai komparator tersebut
Dari Gambar 13 terlihat bahwa isyarat sinus yang dihasilkan sudah mempunyai
berfungsi untuk mendapatkan kembali isyarat data acak.
ampHtuCio sebesar 4.24 Vpp. 5 v
4.1.2. Isyarat Data Acak dattr rate = 2400 bps.
3 k TP
7
I.syarat data acak keluaran dari komparator Vin
Gambar 12. Untai Komparator.
Vrt.!{ =
.
R1 R,
+Rr~r
Gambar 14. lsyarat Data Acak.
Vee
( LO)
Gambar 14 adalah i:syarat data acak yang mempunyai kecepatan 1000 bps dan 2400 bps. Bila data rate makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya, dan begitu pula sebaJi knya.
86
87
MOD ULA TOR DAN DEMODULATOR BINARY ASK
T chne Jum al Ilmiah Ele.ktrotek.oika Vol. 8 No. 2 Oktober 2009 Hal 77 - 91
B11diharJju Murtianta
l
(9)
f=--Hz 21d?.C
Ni la.i C ditetapkan dahulu (untuk untai ini, penulis menggunakan C
=
10 nF). Besaruya
nilai RC harus sedemiklan rupa sehingga menghasilkan tetapan waktu (time constalll)
4.
HASIL PENGUJIAN ALAT
4.1.
Modulator Binary ASK
4.1.1. lsyarat Pembawa
yang cukup besar agar isyarat pembawa bisa tuntas ditapis tetapi masih cukup cepat
t2 =10kHz
untuk mengikuti perub aban freJ.mensi modulasi yang tertinggi.
3.2. Komparator Pembanding (komparator) adaJah untai yang membandingkan tegangan masukan (V in) dengan tegangan referensi (Vrd). Komparator di si1li prinsipnya adalah hila Vm > Vr~r,
maka Vo bernilai S V. Dan hila
Yr.,r
senila.i 3 V Gam bar 12 adala h untai kom parator . ang menggu nakan
Vin
< Vrd; maka Vo bernilaj 0 V. Di sini digunakan omponen
Gambar 13. Isyarat Pembawa .
LM339 (low p(fwer low o.ft~-el voltage quad comparators). Untai komparator tersebut
Dari Gambar 13 terlihat bahwa isyarat sinus yang dihasilkan sudah mempunyai
berfungsi untuk mendapatkan kembali isyarat data acak.
ampHtuCio sebesar 4.24 Vpp. 5 v
4.1.2. Isyarat Data Acak dattr rate = 2400 bps.
3 k TP
7
I.syarat data acak keluaran dari komparator Vin
Gambar 12. Untai Komparator.
Vrt.!{ =
.
R1 R,
+Rr~r
Gambar 14. lsyarat Data Acak.
Vee
( LO)
Gambar 14 adalah i:syarat data acak yang mempunyai kecepatan 1000 bps dan 2400 bps. Bila data rate makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya, dan begitu pula sebaJi knya.
86
87
Te...:hne Junlalllmiah Elt>ktroteknikn Vol X No. 2 Oktoher
200tl
Hal 77 - 91
>"v!ODU/.A TOR DAN DEMODUIA TOR IllNARY A.\'K Budilum(ja .Murtwnta
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.
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
Dala rate = 1.000 bps:
1rekuensi pembawa=S kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.
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
Data rate= 2.400 bps:
kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.
frekuensi pembawa=5 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.
frekuensi pembawa=IO kHz. frekuensi pembawa=15 kHz.
I I;
I
Gambar 16. Isyarat Keluaran Envelope Detector.
Terlihat pula bahwa isyarat binary ASK yang dikirimkan sudah sama dengan isyarat
Dari Gambar 16 tersebut terlihat bahwa envelope defector telah berhasil mendeteksi
hinal)' ASK yang diterima. Nilai 'I' isyarat hinm:v ASK ditunjukkan dengan 4,24 l J'P dan
sampul positif isyarat hinm:v ASK
nilai '0' isyarat hinmy ASK ditunjukkan dengan 2 ~ j1p.
88
89
Te...:hne Junlalllmiah Elt>ktroteknikn Vol X No. 2 Oktoher
200tl
Hal 77 - 91
>"v!ODU/.A TOR DAN DEMODUIA TOR IllNARY A.\'K Budilum(ja .Murtwnta
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.
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
Dala rate = 1.000 bps:
1rekuensi pembawa=S kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.
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
Data rate= 2.400 bps:
kHz. frekuensi pembawa= I 0 kHz. frekuensi pembawa= 15 kHz.
frekuensi pembawa=5 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.
frekuensi pembawa=IO kHz. frekuensi pembawa=15 kHz.
I I;
I
Gambar 16. Isyarat Keluaran Envelope Detector.
Terlihat pula bahwa isyarat binary ASK yang dikirimkan sudah sama dengan isyarat
Dari Gambar 16 tersebut terlihat bahwa envelope defector telah berhasil mendeteksi
hinal)' ASK yang diterima. Nilai 'I' isyarat hinm:v ASK ditunjukkan dengan 4,24 l J'P dan
sampul positif isyarat hinm:v ASK
nilai '0' isyarat hinmy ASK ditunjukkan dengan 2 ~ j1p.
88
89
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
MODULATOR DAN DEMODULATOR BTNARJ' ASK Budihardjo M urtianta 3.
Data rate makin tinggi, maka makin rapat pula isyarat datanya dan begitu pula sebaliknya.
= Isyarat data acak keluaran untai komparator. Dafta r Pusta.ka
Data rate= 1.000 bps: fr kuensi pembawa=S Hz. fr
1. Krauss, Herbert L.; Bastian, Charles W. ; Raab, Frederick H., 1990, 'Tekuik Radio
ensi embawa
= I 0 kHz. fre
enst pem aw = J
•nda adal', niversitas In onesia(Ul-Pres )
a.
2. Lee, Charles, "Amplitude Sh{fr Keying (ASK) Modulation". 3. Pursley, Michael B., 2005 , "Imroduction to Digital Communicalioml', Pearson
Pr nticeHall. 4. Stremler, Ferrel G., 1982, "Introduction to Communication . ~vstems", . AddisonWesley.
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 bagu s dan stabiJ. B iJa data rate makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya dan begitu pula sebaliknya.
5.
Kesimpulan 1.
.
Untu k 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 envelope detector) dapat mendeteksi data acak dengan bai k.
90
91
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
MODULATOR DAN DEMODULATOR BTNARJ' ASK Budihardjo M urtianta 3.
Data rate makin tinggi, maka makin rapat pula isyarat datanya dan begitu pula sebaliknya.
= Isyarat data acak keluaran untai komparator. Dafta r Pusta.ka
Data rate= 1.000 bps: fr kuensi pembawa=S Hz. fr
1. Krauss, Herbert L.; Bastian, Charles W. ; Raab, Frederick H., 1990, 'Tekuik Radio
ensi embawa
= I 0 kHz. fre
enst pem aw = J
•nda adal', niversitas In onesia(Ul-Pres )
a.
2. Lee, Charles, "Amplitude Sh{fr Keying (ASK) Modulation". 3. Pursley, Michael B., 2005 , "Imroduction to Digital Communicalioml', Pearson
Pr nticeHall. 4. Stremler, Ferrel G., 1982, "Introduction to Communication . ~vstems", . AddisonWesley.
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 bagu s dan stabiJ. B iJa data rate makin tinggi, maka makin rapat pula isyaratnya dan begitu pula sebaliknya.
5.
Kesimpulan 1.
.
Untu k 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 envelope detector) dapat mendeteksi data acak dengan bai k.
90
91
