Transmisi & Modulasi
Rijal Fadilah
Pendahuluan • Sebuah sistem komunikasi merupakan suatu sistem dimana informasi disampaikan dari satu tempat ke tempat lain. • Misalnya tempat A yang terletak ditempat yang tinggi berteriak meminta tolong ke tempat B yang berada di tempat yang jauh. • Contoh lain : ketika ada dua orang sedang diskusi dikebun kemudian mereka berdua bercakap-cakap mendiskusikan sesuatu, Secara otomatis keduanya telah melakukan komunikasi.
Sistem Komunikasi
Review Sistem Komunikasi
Bagian Dari Komunikasi • Sistem komunikasi apapun terdiri dari tiga bagian seperti ditunjukkan blok diagram gambar diatas dimana ada Pengirim, Saluran/Media dan Penerima • Data – Entitas yg melambangkan suatu pengertian – Jenis : data analog & data digital
• Signal / Sinyal – Suatu bentuk/cara utk menyalurkan data – Jenis : signal analog & signal digital
Data & Signal • Untuk dapat dikirimkan, data harus diubah dahulu menjadi suatu sinyal yang sesuai dengan persyaratan sistem transmisi yang digunakan • Umumnya menggunakan sinyal digital untuk data digital dan sinyal analog untuk data analog. Namun sinyal digital juga dapat digunakan untuk membawa data analog dan sebaliknya. • Untuk mengubah Data menjadi sinyal digunakan teknik encoding
Teknik Encoding • • • •
Data Analog, Sinyal Analog Data Analog, Sinyal Digital Data Digital, Sinyal Analog Data Digital, Sinyal Digital
Signal Analog
Signal Digital
Data & Signal Signal Analog
Signal Digital
Data Analog
Dua Alternatif: (1) Signal menempati spektrum yang sama sebagai analog data; (2) Data analog ditandai agar menempati bagian spektrum yang berlainan
Data Analog yang ditandai dengan menggunakan sebuah kodek agar menghasilkan suatu digital bit stream
Data Digital
Dua alternatif: (1) signal terdiri dari dua level voltage untuk Data Digital disandikan dengan menggambarkan dua nilai biner; (2) menggunakan modem untuk digital data ditandai agar menghasilkan signal analog menghasilkan suatu digital signal dengan sifat-sifat yang diinginkan
Perlakuan Signal
Signal Analog
Signal Digital
Transmisi Analog
Transmisi Digital
Disebarkan melalui amplifier; perlakuan yang sama apakah signal dipergunakan untuk menggambarkan data analog ataukah untuk menggambarkan data digital
Anggap saja sinyal analog menggambarkan data digital. Signal disebarkan melalui repeater; pada masing-masing repeater, digital data diperoleh kembali dari signal yang masuk dan dipergunakan untuk menghasilkan analog signal keluar yang baru
Tidak dipergunakan
Signal digital menampilkan stream 1 dan 0, yang bisa menggambarkan data digital atau menggambarkan pengkodean data analog. Signal disebarkan melalui repeater; pada masing-masing repeater; deretan 1 dan 0 diperoleh kembali dari signal yang masuk dan dipergunakan untuk menghasilkan digital signal keluar yang baru
Modulasi • Modulasi adalah proses penggabungan data (sinyal informasi) yang akan dikirim dengan gelombang pembawa, sehingga memungkinkan sinyal tsb ditransmisikan melalui communication channel. • Modulasi merupakan suatu proses dimana informasi, baik berupa sinyal audio, video ataupun data diubah menjadi sinyal dengan frekuensi tinggi sebelum dikirimkan
Modulasi • Secara garis besar modulasi dibagi menjadi dua bagian yaitu Sistem modulasi analog dan modulasi digital. • Sistem komunikasi dengan modulasi analog adalah komunikasi yang mentransmisikan sinyal-sinyal analog yaitu time signal yang berada pada nilai kontinu pada interval waktu yang terdefinisikan. • Sistem komunikasi dengan modulasi analog mentrans-misikan sinyal analog.
Tujuan Modulasi • Memudahkan pemancaran (radiasi) – Penggeseran spektrum frekuensi sinyal dari domain frekuensi rendah ke radio frequency (RF) untuk dapat dipancarkan (apabila communication channel berupa sistem radio)
• Modulasi untuk multiplexing – Mentranslasikan sinyal ke spektrum frekuensi atau time slot yang berbeda-beda untuk memungkinkan beberapa sinyal ditransmisikan melalui channel yang sama
• Mengatasi keterbatasan perangkat – Perangkat untuk sinyal processing (filter, amplifier) bekerja optimal pada frekuensi dan bandwidth tertentu – Modulasi dapat digunakan untuk mentranslasikan sinyal ke frekuensi yang sesuai dengan kemampuan perangkat
Tujuan Modulasi • Frequency assignment – Menentukan frekuensi kerja dari pemancar (radio, televisi dsb)
• Mengurangi noise dan interferensi – Efek dari noise dan interferensi dapat diminimalisir dengan menggunakan type modulasi tertentu dengan bandwidth yang lebih lebar dari bandwidth sinyal – Ada “trade-off” antara pengurangan noise dengan penambahan bandwidth
Data Analog, Signal Analog • Modulasi analog – Amplitude Modulation (AM) • Amplitudo gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi
– Frequency Modulation (FM) • Frekuensi gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk sinyal informasi
– Phase Modulation (PM) • Phase gelombang pembawa sesuai bentuk sinyal informasi • Dipandang sebagai “special frequency modulation
diubah-ubah case”
dari
Modulasi Analog
Modulasi Analog • Dalam membahas modulasi analog yang perlu diketahui adalah adanya suatu teori yaitu Modulation Theorem yang juga dikenal dengan sebutan Frequency Translation. • Modulasi Analog yang umum dikenal ada beberapa macam bentuk modulasi antara lain : 1. Amplitude Modulation (AM) 2. Frequency Modulation (FM) 3. Pulse Amplitude Modulation (PAM)
Amplitudo Modulation (AM) • Modulasi ini adalah modulasi yang paling sederhana, frekuensi pembawa atau carrier diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi atau message signal yang akan dikirimkan. • Dengan kata lain AM adalah modulasi yang mana amplitudo dari signal pembawa (carrier) berubah karakteristiknya sesuai dengan amplitudo signal informasi. • Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekuensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan.
Amplitudo Modulation (AM)
Frequency Modulation (FM) • Frekuensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubahubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi. • Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM. • Bandwith sinyal FM lebih besar dibandingkan sinyal AM. • Modulasi FM merupakan modulasi analog yang sangat banyak digunakan, hal ini dikarenakan noise yang rendah, tahan terhadap perubahan amplitudi yang berubah-ubah sebagai akibat fading. • Penggunaan modulasi FM misalnya pada pengiriman siaran televisi, telephone dan lain-lain.
Frequency Modulation (FM)
Pulse Amplitud Modulation (PAM) • Konsep dasar PAM adalah merubah amplitudo signal pembawa yang masih berupa deretan pulsa (diskrit) dimana perubahannya mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan ketempat tujuan. • Sehingga signal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal)
Pulse Amplitud Modulation (PAM)
Modulasi Digital • Modulasi sinyal digital dengan gelombang pembawa analog akan meningkatkan Sinyal To Noise Ratio (SNR) jika dibandingkan dengan modulasi analog. • Modulasi gelombang pembawa sinyal digital merupakan pergeseran kunci, karena hal tersebut disebabkan adanya perubahan nilai diskrit dalam parameter gelombang pembawa. • Ada tiga macam perbedaan sistem modulasi digital antara lain: 1. Amplitude shift keying (ASK), 2. Frequency shift keying (FSK) dan 3. Phase shift keying (PSK).
Data Digital, Signal Digital • Modulasi digital Sinyal informasi hanya merepresentasikan dua keadaan (“1” atau “0”) – Amplitude Shift Keying (ASK) • Sinyal informasi direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa
– Frequency Shift Keying (FSK) • Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa
– Phase Shift Keying (PSK) • Sinyal informasi direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa
Modulasi Digital
Data Analog, Signal Digital • Digitalisasi
– Mengubah data analog ke data digital – Selanjutnya data digital tersebut akan dapat dikirim dalam bentuk sinyal digita
• Proses konversi analog ke digital dengan teknik Pulse Code Modulation (PCM) – Sampling
• Syarat: laju sampling harus lebih besar dari dua kali frekuensi tertinggi sinyal data
– Kuantisasi – Pengkodean
Konversi Sinyal Analog ke Digital Sinyal Analog
Sampling
8 7 6 5 4 3 2 1
Quantization
-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8
Coding
1101
1001
0011
0010
1010
Data Digital, Signal Digital • Data Digital berupa bit-bit binari: 0 atau 1 • Sinyal digital – berupa pulsa-pulsa tegangan listrik yang bersifat diskrit – Setiap pulsa adalah sebuah elemen sinyal – Data binari akan diubah (encoded) menjadi elementelement sinyal
• Contoh teknik encoding data digital ke sinyal digital: – Non Return to Zero – Level (NRZ-L) – Bipolar AMI
Non Return To Zero – Level (NRZ-L) • Dua tegangan listrik yang berbeda untuk bit-bit 0 dan 1 • Tegangan listrik konstan selama interval bit • Umumnya digunakan tegangan konstan negatif untuk bit 1 dan tegangan konstan positif untuk 0 • Teknik yang paling sederhana
Non Return To Zero – Level (NRZ-L) • Dua tegangan listrik yang berbeda untuk bit-bit 0 dan 1 • Tegangan listrik konstan selama interval bit • Umumnya digunakan tegangan konstan negatif untuk bit 1 dan tegangan konstan positif untuk 0 • Teknik yang paling sederhana
Bipolar - AMI • Untuk kehandalan digunakan teknik yang lebih kompleks, mis: Bipolar – AMI • Bit 0 dilambangkan dengan sinyal tanpa tegangan • Bit 1 dilambangkan dengan pulsa negatif atau positif • Sebuah pulsa akan mengubah polaritas
