Rancang Bangun Demodulator Bpsk untuk Komunikasi Citra pada Stasiun Bumi

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

A-270

Rancang Bangun Demodulator Bpsk untuk Komunikasi Citra pada Stasiun Bumi Atika Aprilya, Eko Setijadi, dan Devy Kuswidiastuti Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 e-mail: [email protected] Abstrak— Sistem komunikasi satelit terdiri atas dua konfigurasi yaitu space segment (ruas angkasa) dan ground segment (ruas bumi). Pada tugas akhir ini dikhususkan pada stasiun bumi yang merupakan suatu ground segment yang dapat berfungsi sebagai pemancar maupun penerima. Stasiun bumi pada Tugas Akhir ini hanya membahas pada arah downlink, yang hanya menerima data yang dipancarkan dari satelit pico. Pada stasiun bumi terdapat berbagai macam modul seperti antenna, RF Downlink, baseband (demodulator), decoder(modul mikrokontroler), dan PC untuk menampilkan hasil pengiriman data berupa citra. Modul demodulator berfungsi mengembalikan sinyal termodulasi ke bentuk semula. Tugas akhir ini bertujuan merancang dan membuat perangkat demodulator BPSK yang bekerja pada baudrate 19200 baud/s. Demodulator ini diimplementasikan dengan melalui 3 tahap rancangan, yakni balanced modulator, carrier recovery, dan low pass filter. Pengujian demodulator BPSK ini melalui 3 tahap rancangan agar dapat mengetahui kinerja perangkat secara keseluruhan. Hasil pengujian menunjukan bahwa demodulator BPSK dapat mendemodulasi sinyal analog dengan baud rate 19200 baud/s. Hasilnya telah sesuai dengan spesifikasi rancangan yang dibutuhkan baseband pada stasiun bumi. Kata kunci : stasiun bumi penerima, demodulator BPSK, balanced modulator, carrier recovery, low pass filter.

I. PENDAHULUAN

K

emajuan teknologi komunikasi satelit telah diminati tidak hanya oleh institut-institut pemerintah sebagai keperluan kenegaraan, namun juga bagi perguruan tinggi di indonesia guna eksperimental studi. Satelit yang saat ini berkembang sebagai eksperimental studi pada perguruan tinggi adalah satelit pico, dimana satelit ini sama dengan satelit pada umumnya namun berbeda salam segi dimensi, massa dan pengorbitannya. Satelit pico mempunyai dimensi yang kecil, massa yang kurang dari 1 kg, dan perngorbitannya berada pada lintasan LEO (low earth orbit). Saat ini Institute Teknologi Sepuluh Nopember surabaya sebagai salah satu perguruan tinggi yang merencanakan pengembangan komunikasi satelit guna eksperimental studi, sedang merencanakan proyek pengembangan komunikasi satelit pico yang dimaksudkan dapat melakukan pengiriman citra yang berasal dari kamera pada payload satelit ke stasiun bumi dan hanya menggunakan lintasan downlink dengan frekuensi S-band 2.4 Ghz. Untuk merealisasikan proyek tersebut, sistem komunikasi antara satelit dan stasiun bumi harus dilengkapi dengan beberapa modul penyusun, salah satunya adalah modul baseband. Modul ini terfokus pada sebuah perangkat transmisi data dengan menggunakan sistem modulasi Binary Phase Shift Keying (BPSK) yang terletak

pada stasiun bumi. Modulasi Binary Phase Shift Keying (BPSK) lebih banyak digunakan untuk komunikasi satelit, karena BPSK memiliki karakteristik bit error-rate yang rendah [1]. Pada Tugas Akhir ini, akan merancang dan membuat demodulator BPSK untuk stasiun bumi penerima. Demodulator BPSK dimaksudkan untuk mendemodulasi sinyal yang diterima hingga mendapatkan bentuk sinyal asli. Makalah ini melaporkan mengenai perancangan perangkat demodulator BPSK untuk penerimaan citra pada stasiun bumi, sedangkan perancangan perangkat modulator BPSK pada payload satelit dilaporkan pada makalah [2]. Bab II menjelaskan mengenai teori penunjang yang berkaitan dengan perancangan serta implementasi perangkat, khususnya 3 tahap pembentuk demodulator BPSK yakni balanced modulator, carrier recovery, dan LPF. Tahapan perancangan dan pembuatan perangkat termasuk didalamnya penggunaan komponen penyusun rangkaian dijelaskan pada Bab III, sedangkan hasil pengujian dan pengukuran perangkat serta kesimpulan dijelaskan pada Bab IV dan Bab V. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Sistem Penerima Stasiun Bumi Sistem komunikasi satelit terbagi atas dua elemen dasar yaitu space segment (ruas angkasa) dan earth segment (ruas bumi). Perencanaan pengiriman citra pada makalah ini hanya fokus pada stasiun bumi yang merupakan terminal telekomunikasi yang berada di bumi, perancangan ini menggunakan satu lintasan yakni lintasan downlink 2.4GHz, yang berarti stasiun bumi berfungsi hanya sebagai penerima data berupa citra yang berasal dari payload satelit. Payload satelit dan stasiun bumi terdiri dari beberapa modul penyusun. Blok diagram sistem komunikasi satelit ditunjukkan pada Gambar 1. Payload Satelit

Camera

PC

Modulator BPSK

UP Converter

Power Amplifier

Demodulator BPSK

Down Converter

Low Noise Amplifier

Stasiun Bumi

Gambar. 1. Blok Diagram Sistem Penerima

271 Sisstem penerimaa pada stasiu un bumi terdirri dari beberaapa moodul penyusunn untuk meneerima data cittra dari paylooad sattelit, yakni anntena penerim ma, RF downnlink (low nooise am mplifier dan down d converteer), demodulattor BPSK, seerta moodul mikrokonntroler yang teerhubung ke peersonal compuuter (PC C). Makalah ini hanya ak kan membahass tentang modul dem modulator BPSK pada stasiun bumi yangg berfungsi unntuk meengubah sinyall yang berada pada frekuenssi IF (intermeddiet freequency) menjaadi sinyal baseband. B. Binary Phasee Shift Keying BPSK adalaah salah satu teknik modulaasi sinyal denggan konnversi sinyal digital “0” attau “1” menjaadi suatu sim mbol berrupa sinyal kontinyu k yang g mempunyai dua fase yaang berrbeda[1]. Padda modulasi BPSK, B inform masi yang dibaawa akaan mengubah fase f sinyal pem mbawa, dimanaa transmisi BPSK meengirimkan satuu dari dua siny yal yang munggkin pada interrval waaktu tertentu dimana d sinyal yang dikirim adalah logic “0” “ dann “1”. Bentukk umum persam maan BPSK [11] adalah sebaagai berrikut. sin 2 f

1

;

0,1 1,.., M-1

(1)

Dim mana: A = Amplituudo f = Frekuennsi carrier M = Jumlahh sandi yang terrsusun dari n bit. b (BPSK, M= =2) b adalah loogic 1 maka darri persamaan (1), jika input biner perrsamaan BPSK K adalah 1 sin 2 f 0° (2) Jikka input biner adalah a logic 0, maka persamaaan BPSK adallah sin 2 f 0 180° (3) Output dari modulator m BPS SK menghasillkan sinyal yaang terrmodulasi. Gam mbar hubungaan sinyal digittal dengan sinnyal terrmodulasi BPSK ditunjukkan n pada Gambar 2.

Balanced B M Modulator

sin

BPS SK Inpuut

Low Pass Filter

Binary Data Output

sin Carrier Recover Gambar. 3. Blok diagram demodulator d BPSK K [3]

Pada bblok diagram terlihat, sinyaal input munggkin berupa atau – yang telahh termodulasi BPSK akan dikalikaan dengan carrrier recovery.. Balance moddulator pada rangkaian demodulaator juga beerfungsi sebaggai product detectorr, dimana outtputnya adalahh hasil kali sinyal BPSK dengan sinyal pembaw wa semula yanng ada pada blok b diagram diatas diperoleh daari rangkaian carrier recoovery. LPF berfunggsi untuk memiisahkan data biiner tercover dari d spektrum komplek yang didemoodulasi. D. Ballanced modulator Baalanced modulator adalah suatu s rangkaiaan multiplier (pengali) dengan dua input yaitu datta digital dan sinyal carrier (pembaawa) yang berasal darri oscillatorr sehingga menghaasilkan sinyal termodulasi pada p modulatoor yang siap dikirimkkan ke penerim ma. Pada demoodulator juga menggunakan m balanceed modulator yang juga berfungsi untuk mengalikan dua inpput sinyal yaituu sinyal data dan d sinyal carrrier. Namun dalam demodulator BPSK, B sinyal data yang menjadi m input pada baalanced modulaator telah term modulasi BPSK K, sedangkan untuk sinyal s carrier yang akan dikkalikan dengann sinyal data berasal dari rangkaian carrier reecovery yang mempunyai frekuennsi sebanding dengan d frekuennsi sinyal carrier yang ada pada modulator. m Untuuk mengoperassikan Balancedd modulator, tegangaan input digitall harus lebih besar b dari teganngan puncak gelombang pembaw wa. Rangkaiann balancedd modulator ditunjukkkan pada Gam mbar 4. D1 T1

T2

Refeerence caarrier innput

D33

Moddulated ouutput

D44

D2

Binary input Gambar. 4. 4 Balanced moduulator[3]

Gam mbar. 2. Hubungann sinyal digital dan n sinyal termodulaasi BPSK [3]

C. Demodulatorr BPSK Demodulator merupakan proses p kebalikaan dari modulattor, padda sisi penerim ma (demodulattor) terjadi prooses pengambiilan kem mbali sinyal innformasi yang g ditumpangkann kedalam sinnyal pem mbawa. Blok diagram d demod dulator BPSK ditunjukkan paada Gaambar 3.

E. Carrrier Recovery Sinnyal carrier daan clock pada carrier c recoverry digunakan untuk mengambil m sinyyal-sinyal yangg berasal dari sinyal s digital termoduulasi yang berrtujuan untuk memaksimalkkan efisiensi daya deengan cara meenekan sinyal carrier, kemuudian sinyal carrier yang hilang kemudian k dibanngkitkan kembbali. Ada dua metode untuk mereallisasikan carriier recovery yaitu y metode squarinng loop dan cosstas loop. Mettode yang mennjadi rujukan pada perancangan p inni yaitu metoode squaring loop yang

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) ditunjukkan pada Gambar 5 dengan modifikasi pada PLL sehingga metode yang digunakan adalah pengembangan dari metode squaring loop yaitu rise square in carrying[4]. Frequency doubler Input Signal

F(s)

⋅ 2

VCO

2

Recovered carrier Gambar. 5. Squaring Loop Carrier recovery[5]

Dari gambar terlihat bahwa setelah doubler frekuensi, maka PLL konvensional dapat digunakan untuk memulihkan harmonik sinyal carrier, yang akhirnya menghasilkan output frekuensi ganda dan kemudian dibagi dua dengan menggunakan gerbang logika sederhana untuk memulihkan sinyal carrier. PLL konvensional terdiri dari phase detector, loof filter, VCO. Aplikasi PLL digunakan untuk mengunci frekuensi kerja yang diinginkan. Bagian exciter terdiri dari dua bagian yaituVCO dan PLL dengan kalkulasi binari dan osilator yang dirangkai secara push-pull. Konfigurasi ini secara umum sudah dibuktikan memiliki banyak kelebihan dalam hal kestabilan dibandingkan sebuah osilator yang bekerja langsung dalam frekuensi yang diinginkan misal (70 MHz). Dalam implementasinya, sistem PLL ini masih ditambah lagi dengan rangkaian pembagi frekuensi pada jalur umpan baliknya, yang berfungsi menurunkan frekuensi keluaran VCO sehingga pada saat dibandingkan oleh detektor fasa, frekuensi referensi dan feedbacknya sudah cukup rendah, pembagi frekuensi yang biasa dipakai adalah digital divider. F. Low Pass Filter Low pass filter adalah sebuah rangkaian yang tegangan keluarannya tetap dari dc naik sampai ke suatu frekuensi cut off (fc). Ketika frekuensi naik diatas fc maka tegangan keluarannya diredam. Pada filter LPF yang ideal sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off (fc) tidak akan dilewatkan sama sekali (tegangan output = 0 volt). Rangkaian LPF RC merupakan jenis filter pasif, dengan respon frekuensi yang ditentukan oleh konfigurasi R dan C yang digunakan. Rangkaian dasar LPF dan gambar grafik respon frekuensi LPF ditunjukkan pada Gambar 6. |V|

Pita lewat

Pita stop fc

Frekuensi

(a) (b) Gambar. 6. (a) Rangkaian dasar LPF (b) Grafik respon frekuensi LPF[6].

A-272

Garis yang penuh adalah gambar untuk filter ideal, sedangkan garis putus-putus menunjukkan kurva-kurva untuk LPF yang praktis. Jangkauan yang dipancarkan dikenal sebagai band pass. Jangkauan frekuensi yang diperlemah dikenal sebagai band stop.Frekuensi cut off, fc juga disebut frekuensi -3 dB, frekuensi sudut, atau frekuensi pemotong. Frekuensi cut-off (fc) dari filter pasif lolos bawah (LPF) dengan RC dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut. (4) Dimana : fc = frekuensi cut-off (hertz) R = nilai resistor (ohm) C = nilai kapasitor (farad) Rangkaian filter pasif LPF RC diatas terlihat seperti pembagi tegangan menggunakan R. Dimana pada filter LPF RC ini tegangan output diambil pada titik pertemuan RC. Besarnya penguatan tegangan (G) pada filter pasif yang ideal maksimum adalah 1 = 0 dB yang hanya terjadi pada frekuensi sinyal input dibawah frekuensi cut-off (fc). Pada demodulator BPSK, LPF menggunakan rangkaian sederhana RC yang ditambahkan dengan IC shaping sebagai pembentuk sinyal kotak. III. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI PERANGKAT A. Penentuan Kriteria Perancangan Untuk merancang modem BPSK dibutuhkan penentuan kriteria perancangan. Kriteria perancangan yang dibutuhkan berupa kecepatan transmisi data (data rate), dan frekuensi IF yang diinginkan. Nilai kecepatan transmisi data (baud rate) yang direncanakan untuk transmisi sebesar 19200 bps. Demodulator BPSK merupakan modulasi binary sehingga besarnya baud rate sebanding dengan bit rate yaitu 19200. Besarnya kecepatan transmisi data disesuaikan dengan besarnya kapasitas citra yang akan ditransmisikan, tipe kamera yang digunakan pada satelit yaitu kamera TTL dengan ukuran gambar 640×480 dan kedalaman bit adalah 8 bit serta memiliki output serial. Perancangan komunikasi citra ITS-Sat menggunakan frekuensi carrier 2,4 GHz pada arah downlink. Frekuensi sinyal informasi yang dikirimkan dengan carrier 2,4 GHz harus diturunkan hingga mencapai frekuensi IF yang digunakan agar dapat didemodulasi menjadi sinyal informasi pada frekuensi baseband. Demodulator BPSK memiliki input frekuensi IF sebesar 70 MHz, besarnya frekuensi IF disesuaikan dengan standar penggunaan Frekuensi IF untuk sistem komunikasi satelit. Frekuensi IF yang menjadi input pada demodulator BPSK direncanakan akan dikembalikan ke frekuensi baseband yang berupa frekuensi informasi asli dengan bandwidth 19200 hertz. B. Perancangan dan Implementasi Demodulator BPSK Perancangan demodulator BPSK terdiri dari 3 tahap yaitu perancangan rangkaian balanced modulator, carrier recovery dan rangkaian LPF. Blok diagram perancangan demodulator BPSK ditunjukkan pada Gambar 7.

273

Sinyal BPSK

Balanced modulator

Low Paass Filterr

Data Digitaal

Carrier Recovery Gam mbar. 7. Perancanggan demodulator BPSK B

P Perancangan d demodulator BPSK B mengguunakan beberaapa chiip terintegrasii (IC) pada setiap tahap yang kemuddian dirrancang pada satu skematik k dan diimpleementasikan paada sattu PCB. Skem matik demodu ulator BPSK ditunjukkan d paada Gaambar 8.

doublerr frequency (pengali frekkuensi) mengggunakan IC multipliier AD835 deengan mengaliikan frekuensii yang sama (frekuennsi input term modulasi), kem mudian sinyall dilewatkan pada hiigh pass filterr actif yang berfungsi b untuuk meredam noise yang y ada padda frekuensi rendah dan melewatkan frekuennsi tinggi, filteer aktif ini meenggunakan raangkaian RC ditambaah IC op-amp AD790 singlee supply. Kem mudian sinyal dilewatkkan pada freequency divideer menggunakaan IC Logic CD40133 yang berfunngsi sebagai peembagi frekuennsi sehingga menghaasilkan output seperti carrieer semula yanng kemudian dikalikaan dengan innput sinyal termodulasi t B BPSK pada balanceed modulator. Peerancangan ketiga k yaitu rangkaian LPF akan ditambaahkan dengan rangkaian shapping yang merrupakan satu kesatuaan yang berfunngsi untuk menngembalikan bentuk b sinyal hasil keluaran balanced modulatoor ke sinyal semula s yang berupa sinyal informaasi digital. Blook diagram ranngkaian LPF d rangkaian shhaping ditunjuukkan pada yang ditambahkan gambarr 10. Input hassil multiplieer

LPF

Komparator AD790

AND Gatess 74HC08

Output Data digital

Gambar. 10. Blok diagram rangkaian LPF daan shaping

Gambar. 8. Skemaatik rangkaian dem modulator BPSK

Perancangann pertama yaitu u rangkaian baalance modulaator meenggunakan IC C AD835, dimana d merupakan chip yaang meemiliki spesifikasi yang sessuai untuk dem modulator BPSK denngan frekuenssi kerja IC dapat d mencapaai 250 Mhz dan d terrdapat multiplieer yang sederh hana. Ketika siinyal input BPSK dann sinyal inpput carrier dimasukkan d d dalam rangkaaian balanced modullator), maka sinyal carrierr tersebut hilaang sehhingga sinyall yang keluar dari ranggkaian balancced moodulator adalaah sinyal infformasi yangg nantinya akkan dissaring (filter) sehingga s kemb bali ke bentukk sinyal inform masi sem mula berupa sinnyal digital 0 dan d 1. Perancangann kedua yaitu carrier recoveery menggunakkan meetode rise squaared in carryin ng atau teknik pengkuadrat p yaang meerupakan metoode squaring loop dengan modifikasi paada PL LL. Untuk blook diagram perancangan carrier recovvery dittunjukkan padaa Gambar 9. Doubler Frequencyy Inpput BP PSK

High Passs Filter Active

Freqquency diivider

Outpuut Carrieer

Gam mbar. 9. Blok diaggram Carrier recovvery

Pada blok diagrram terlihat baahwa carrier recovery denggan meetode rise squared s in carrying dihhasilkan denggan meenggunakan 3 chip terintegraasi (IC), dimaana tipe IC unntuk

Padda blok diagram terlihat baahwa rangkaiaan LPF dan shapingg dibentuk oleeh rangkaian RC LPF, IC komparator AD790, dan IC AND D Gates 74HC C08. Sinyal haasil keluaran balanceed modulator terdiri dari frekuensi reendah yang merupaakan sinyal infoormasi dan sinyyal frekuensi tinggi. Untuk melolosskan sinyal freekuensi rendahh atau sinyal innformasi dan menekaan sinyal frekuuensi tinggi maka m sinyal hasil perkalian harus difilter mengggunakan LPF F yang berfuungsi untuk melolosskan sinyal freekuensi rendahh. Perancangaan LPF akan direalisaasikan mengguunakan rangkaaian RC yang disesuaikan dengan nilai yang teelah dihitung, kemudian keeluaran LPF tersebutt menjadi inpuut IC komparrator. Tipe IC komparator yang diigunakan samaa dengan IC komparator k yanng ada pada rangkaian carrier reccovery dan meemiliki prinsipp kerja yang sama yaitu y membanddingkan teganggan input (higgh atau low) dengan tegangan refeerensi (Vreff = 0). Kemudiian keluaran komparrator diteruskann ke IC AND Gates G yang berrfungsi untuk mengaliikan tegangan input (high atau a low) denggan tegangan referenssi high (5V). Output dari raangkaian LPF berupa hasil demoduulasi yang sesuuai dengan daata informasi semula s yaitu data diggital dengan freekuensi inform masi 9600 Hz. Reaalisasi hasil perancangan p d demosulator BP PSK berupa perangkkat keras ditunnjukkan pada Gambar 11. Ukuran dari demoduulator BPSK yang telah diibuat adalah 7,8×5,3 7 cm. Supply tegangan padaa rangkaian deemodulator yaiitu 5V dan 5V. Rangkaian dem modulator dibuaat dengan mennggunakan 6 chip terrintegrasi (IC)), dimana 4 chip c menggunaakan ukuran biasa sedangkan s 2 chip c IC lainnnya menggunaakan ukuran SMD. Rangkaian R jugga dilengkapi dengan pin header h pada setiap teest point untukk memudahkann pengukuran setiap s output pada tiga tahap pem mbuatan demoddulator BPSK K yang telah direalisaasikan dalam satu s board PCB B double layer.

JU URNAL TEKNIK POMITS Vol. V 2, No. 2, (22013) ISSN: 23337-3539 (23001-9271 Print)

Gam mbar. 11. Realisassi demodulator BPSK

IV. PENGUJIAN N DAN ANAL LISA Pengujian daan pengukuran n demodulator BPSK dilakukkan berrtahap pada 3 titik blok siistem pembenntuk demodulaator BP PSK, tahap pertama p melak kukan pengukkuran pada tiitik carrrier recoveryy dengan meenggunakan output o modulaator BP PSK sebagai innputan sinyal, kemudian tahaapan kedua unntuk penngukuran balaance modulator dengan menggunakan m d dua inpputan yaitu sinnyal yang beraasal dari moduulator BPSK dan d sinnyal yang berrasal dari carrrier recoveryy, dan kemuddian tahhapan ketiga yaaitu pengukuraan LPF serta raangkaian shaping yanng merupakann keluaran terakhir dari dem modulator BPSK settelah mengiintegrasikan ketiga tahhap pembenntuk dem modulator BP PSK tersebut. Blok diagram m titik pengujian dem modulator BPS SK ditunjukkan n pada Gambarr 12.

Hasil sinyal termodulasi diaambil dari satu s sampel perubahhan bit “1” ke bit “0”, terlihhat adanya peruubahan pada sinyal output o yang seesuai dengan teori BPSK. Nilai N time/div untuk fekuensi 70M MHz yaitu T = 14,28ns tetapi pada pengukuuran time/divv yang digunnakan untuk pengamatan sebesar 500ns, agar perubahan p fasa pada sinyal termodulasi dapat terlihat. t nilai Vpeak-to-peak V k pada channeel 1 (output modulaator) sebesar 36mV 3 dan pada channel 2 (input data digital) sebesar 2,08V V. Ouutput modulatoor BPSK kemuudian menjadii input pada carrier recovery. Padda carrier reccovery sinyal termodulasi BPSK akan a dikalikann menjadi dua kali k lipat, kem mudian sinyal frekuennsi rendah yanng telah tercam mpur dengan sinyal s carrier diredam m ketika meleewati tahap hiigh pass filterr, kemudian sinyal melewati pembagi frekueensi (frequenccy divider), dimana sinyal yang telah dikuadraatkan tersebutt dibagi lagi menjadii 2 sehingga sinyal tersebbut kembali ke k frekuensi semula yang merupakkan output padda tahap carriier recovery. Terlihatt pada Gambarr 14 yang meruupakan outputt dari carrier recovery ry. Parameter hasil pengukuuran adalah niilai time/div pada ouutput carrier recovery sebeesar 10 seehingga T = 14,40 , kemudian nilai Vpeakk-to-peak sebeesar 1,24V, dengan frekuensi yanng tampil padaa osiloskop seebesar 69,44 MHz.

TP3

Balanced TP2 Modulatorr Low Paass Filterr

Modulator BPSK

A-274

Outpput Digittal

TP1 Input Digital

Carrier Recovery Gambar. 14. Output Carrierr recovery dengan frekuensi 69,44 MHz M

Gambar. 12. Blok diagram titik peengujian demodulator BPSK

A. Pengujian daan Pengukuran n Carrier recovvery Masukan caarrier recoveryy berasal darii keluaran sinnyal moodulator yang termodulasi t paada Gambar 133. dimana channnel 1 merupakan m outtput hasil modu ulasi dan channnel 2 merupakkan inpput data NRZ yang y berasal daari function.

mbar. 13. Output modulator m BPSK Gam

B. Penngujian dan Peengukuran Balaanced Modulattor Penggujian dan pengukuran baalanced moduulator pada demoduulator BPSK merupakan m tahhapan kedua Test T Point 2 seperti yang terlihatt pada Gambbar 12. Hasiil pengujian d padda Gambar 15.. balanceed modulator ditunjukkan

Gambar. 15. Hasil pengujiaan balanced modullator.

275 Channel 1 merupakan sinyal dari function generator yang menjadi input pada balanced modulator, channel 2 merupakan output balanced modulator. Terlihat bahwa hasil keluaran balanced modulator telah mendekati hasil input digital, dimana balanced modulator mengembalikan sinyal informasi yang sebelumnya telah tercampur dengan sinyal carrier. Parameter hasil pengujian terlihat pada osiloskop dimana dengan nilai time/div sebesar 25 sehingga Tb = 50,5 µs, untuk channel 1, tegangan V-peak-to-peak sebesar 1.52V dan frekuensi sebesar 9,628kHz, sedangkan pada channel 2 yang merupakan output balanced modulator, nilai tegangan Vpeak-peak sebesar 1,20V dan frekuensi sebesar 9.642kHz. Terdapat selisih frekuensi pada output balanced modulator sebesar 14Hz, frekuensi tambahan disebabkan karena adanya rugi-rugi pada alat ukur, tetapi masih dalam batas toleransi yang artinya pada titik balanced modulator perangkat bekerja sesuai dengan yang diharapkan.

dihasilkan pada keluaran demodulator mengalami penurunan, rangkaian shaping akan bekerja maksimal jika input level amplitudo berkisar 3-6 V. V. KESIMPULAN Perancangan dan pembuatan demodulator BPSK untuk komunikasi citra pada ground station dapat bekerja sesuai dengan kriteria perancangan, yang mana mampu bekerja pada baud rate 19200 baud/s. demodulator BPSK juga menghasilkan sinyal output sebesar 9,601 KHz dan berada pada IF 70 MHz. LAMPIRAN Probe Function Generator

Power Supply

MODULATOR

C. Pengujian dan Pengukuran demodulator BPSK Pengujian dan pengukuran LPF pada demodulator BPSK merupakan tahapan terakhir Test Point 3 seperti yang terlihat pada Gambar 12. Pengujian ini juga merupakan pengujian output demodulator BPSK secara keseluruhan. Hasil pengujian demodulator BPSK ditunjukkan pada Gambar 16.

DEMODULATOR

Power Supply

Probe Osiloskop Ch. 1

Probe Osiloskop Ch. 2

Gambar.17. Pengujian modulator demodulator BPSK

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada tim penelitian strategis nasional 2012 Kemdikbud “Pengembangan stasiun bumi untuk komunikasi data, citra, dan video dengan satelit LEO VHF/UHF/S-band menuju kemandirian teknologi satelit” yang telah memberikan dukungan finansial. DAFTAR PUSTAKA

Gambar. 16. Hasil pengujian demodulator BPSK

Pada gambar 16 channel 1 merupakan input dari function generator yang dihubungkan ke modulator dengan frekuensi 9600 Hz atau yang terlihat pada osiloskop sebesar 9,584 kHz dan channel 2 merupakan output dari demodulator BPSK dengan frekuensi hasil pengukuran sebesar 9,601 kHz. Perbedaan frekuensi sebesar ±17 Hz ini masih dalam kategori nilai toleransi. Dari hasil pengukuran, didapatkan nilai parameter yaitu time/div sebesar 25 , sehingga Tb = 50,5 µs, nilai Tb yang dihasilkan telah memenuhi baud rate yang diinginkan yaitu 19200 baud, nilai Vpeak-to-peak pad channel 1 sebesar 2.08V, dan pada channel 2 sebesar 0,184 V. Penurunan level amplitudo dan distorsi sinyal disebabkan karena rugi-rugi penggunaan konektor pada saat demodulator diintegrasikan dengan modulator. Pada saat amplitudo keluaran dari modulator mengalami penurunan, maka rangkaian shapping yang berfungsi untuk menyempurnakan bentuk digital pada demodulator tidak bekerja dengan maksimal sehingga level amplitudo yang

[1]

Tsamsakizoglou, Moysis., “Radiation Tolerant Satellite Communication Modern”, Master of Science Thesis., KTH Electrical Engineering, Stockholm, Sweden, 2012. 

[2]

Siahaan, M Lena., “Rancang bangun modulator BPSK untuk komunikasi citra pada ITS-Sat” Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya, Tugas Akhir, 2013.

[3]

Killen, Harold B., “Digital Communication with fiber optics and satellite application”, Prentice-Hall, Inc. 1988 Dondon, Philippe., “Design of low cost BPSK modulator/demodulator for a practical teaching of digital modulation techniques”, version 1, Franch, 19 Dec 2008. G. Kolumban, “Phase-Locked Loops” article in The Encyclopedia of RF and Microwave Engineering, K. Chang, (Ed.), vol. 4, pp. 3735–3767, Wiley, New York, 2005. Ludwig, Reinhold., & Bretchko, Pavel., “RF Circuit Design” Prentice-Hall, Inc., 2000.

[4]

[5]

[6]