Laporan SSB DSB.

LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM SISTEM TELEKOMUNIKASI SEMESTER III TH 2016/2017

JUDUL

SINGLE SIDEBAND-DOUBLE SIDEBAND( SSB-DSB )

GRUP 1

3A PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2016

PEMBUAT LAPORAN : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

NAMA PRAKTIKAN :

1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

TGL. SELESAI PRAKTIKUM

:...........................

TGL. PENYERAHAN LAPORAN : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

N I L A I

:..........

KETERANGAN

: ................................................. .................................................. ..................................................

1

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

Praktik 2

SINGLE SIDEBAND-DOUBLE SIDEBAND( SSB-DSB )

I. TUJUAN 1. Menggambar sinyal SSB dan DSB serta menjelaskan manfaat penekanan carrier dan sideband ditinjau dari pemakaian daya.

2. Menjelaskan pengaruh sinyal modulasi terhadap frekuensi dan amplitudo sinyal SSB. 3. Menunjukkan demodulasi SSB dan DSB dan menentukan penekanan carrier

II. ALAT / KOMPONEN YANG DIGUNAKAN No.

Alat

Jumlah

1

DC Power Supply15 Volt

SO 3538-8D

1

2

CF Transmitter, 20 KHz

SO 3537-8G

1

3

SSB/DSB Receiver

SO 3537-8X

1

4

Universal Counter

HP-5314 A

1

5

Frequency Analyzer

SO 3537-6D

1

6

Multimeter Analog

Metrix MX 430

1

7

Function Generator

GW-INSTEK GFG-9210

1

8

Oscilloscope

GW-INSTEK GOS-653G

1

9

Resistor 4,7 KOhm

1

10

BNC to Banana Cable

4

11

Banana to Banana Cable

4

12

Jumper plug-in besar

15

Lab. Sistem Telekomunikasi

Pengajar : Triprijooetomo,ST.MT.

2


III. DASAR TEORI Single Side Band (SSB) Sistem komunikasi didisain untuk menghasilkan transmisi informasi dengan bandwidth dan daya pancar minimal. Sistem AM boros dalam penggunaan daya dan bandwidth, dengan keuntungan kemudahan dalam penerimaan. DSB-SC menggunakan daya yang lebih sedikit, tapi bandwidth yang dipergunakan sama dengan dalam AM. Baik AM maupun DSB-SC mempertahankan upper sideband dan lower sideband walaupun masing-masing sideband (USB atau LSB) mempunyai kandungan informasi yang lengkap. Akibatnya bandwidth transmisi menjadi dua kali bandwidth sinyal informasi. Dalam modulasi SSB, hanya satu dari kedua sideband yang dipancarkan. Dilihat dari penggunaan bandwidth, modulasi ini lebih efisien karena mempunyai bandwidth transmisi setengah dari AM maupun DSB-SC. Pembangkitan sinyal SSB dilakukan dengan membangkitkan sinyal DSB terlebih dahulu, kemudian menekan salah satu sideband dengan filter seperti ditunjukkan gambar 1. Jika USB yang ditekan, maka akan menghasilkan sinyal SSB-LSB. Sebaliknya menghasilkan SSB-USB.

Gambar 1 Modulasi SSB (a) Pembangkitan (b) Penerimaan (c) Spektra Dalam Praktek, operasi tidak semudah yang terlihat. Kesulitan utama terletak pada persyaratan yang diberikan oleh filter. Filter sideband memerlukan karakteristik cut-off yang sangat tajam pada frekuensi ωc untuk membuang semua komponen frekuensi pada satu sisi dan melewatkan komponen pada sisi lain. Lab. Sistem Telekomunikasi


3


Karena filter ideal seperti itu tidak bisa direalisasikan, maka beberapa kompromi harus diterima. Pertama, jika sinyal pemodulasi f(t) tidak mempunyai komponen frekuensi rendah yang penting (seperti suara : mempunyai “lubang” di frekuensi nol), maka tidak ada komponen frekuensi di sekitar frekuensi ωc setelah modulasi. Karena itu, penggunaan filter dengan slope yang kurang tajam masih bisa dipergunakan. Kedua, adalah lebih mudah mendisain filter pada frekuensi yang ditentukan oleh komponen filter, bukan oleh frekuensinya. Heterodyning bisa digunakan untuk menggeser spektrum menuju frekuensi yang diinginkan. Walaupun dengan kemudahan tersebut, disain dari filter sideband tidaklah mudah. Teknik lain yang bisa digunakan adalah dengan metode pergeseran phase, yang tidak memerlukan filter sideband. Untuk memberi ilustrasi bagaimana metode ini bekerja, asumsikan bahwa sinyal pesan mempunyai bentuk : f(t) = cos ( 2π fm t)

(1)

yang digunakan untuk memodulasi carrier cos (2π fc t). Upper sideband dan Lower sideband dari sinyal adalah φSSB(t) = ½ cos [2π ( fc ± fm ) t]

(2)

Dengan cos(a + b ) = cos a cos b - sin a sin b, maka persamaan untuk sinyal SSBUSB bisa ditulis : φSSB-USB(t) = φSSB+(t) = ½ [ cos 2π fm t cos 2π fc t - sin 2π fm t sin 2π fc t]

(3)

φSSB-USB(t) = ½ [ cos ωm t cos ωc t - sin ωm t sin ωc t]

(4)

dengan cara serupa diperoleh sinyal SSB-LSB mempunyai persamaan : φSSB-LSB(t) = φSSB-(t) = ½ [ cos ωm t cos ωc t + sin ωm t sin ωc t ]

(5)

Persamaan-persamaan di atas menunjukkan bahwa sinyal SSB bisa dibentuk dari dua sinyal DSB yang mempunyai carrier quadrature ½ cos 2ωc t dan ½ sin 2ωc t. Kesulitan lain yang timbul adalah perlunya sinkronisasi seperti pada teknik DSB. Untuk itu, komponen carrier bisa ditambahkan pada sinyal SSB dan demodulasi bisa dilakukan dengan menggunakan envelope detector. Tapi metode ini boros daya pancar dan bisa menghasilkan distorsi pada sinyal. Lab. Sistem Telekomunikasi


4


Double SideBand Suppressedc Carrier (DSB-SC) Dalam modulasi AM, amplitudo dari suatu sinyal carrier, dengan frekuensi dan phase tetap, divariasikan oleh suatu sinyal lain (sinyal informasi). Persamaan sinyal sinusoidal secara umum bisa dituliskan sbb. φ (t) = a(t) cos θ (t) (6) dimana a(t) adalah amplitudo sinyal dan θ (t) adalah sudut phase. θ (t) bisa ditulis dalam bentuk θ (t) = ωc t + γ (t) sehingga :

φ (t) = a(t) cos [ ωc t + γ (t)]

(7)

a(t) adalah selubung (envelope) dari sinyal φ (t) ωc adalah frekuensi gelombang carrier (rad/detik) = 2πfc (Hz) γ (t) adalah modulasi phase dari φ (t) Dalam modulasi AM, γ(t) dalam persamaan di atas adalah nol (konstan) dan selubung a(t) dibuat proporsional terhadap suatu sinyal f(t). φ (t) = f(t) cos ωc t

(8)

cos ωc t dalam persamaan di atas disebut dengan sinyal carrier ; f(t) adalah sinyal pemodulasi. Sinyal resultan φ (t) disebut dengan sinyal termodulasi AM. Kerapatan spektrum dari φ (t) diperoleh dengan transformasi Fourier. Φ (ω) = ½ F(ω + ωc) + ½ F(ω - ωc)

(9)

Persamaan ini berarti bahwa modulasi amplitudo menggeser spektrum frekuensi sinyal sejauh ± ωc rad/detik tapi bentuk spektrum adalah tetap, seperti yang ditujukkan pada gambar 2. di bawah. Tipe modulasi seperti ini disebut dengan modulasi suppressed carrier karena dalam spektrum φ (t) tidak ada identitas carrier yang tampak walaupun spektrum terpusat pada frekuensi carrier ωc. Gambar 2(a) menunjukkan suatu rangkaian pembangkit sinyal AM. Gambar 2(b) adalah sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Gambar 2(c) adalah sinyal carrier frekuensi tinggi. Dengan proses modulasi, amplitudo sinyal carrier akan berubah sesuai dengan amplitudo sinyal informasi, dengan frekuensi tetap, seperti pada2 (d). Transformasi Fourrier digambarkan dalam domain frekuensi (ω) pada 2(e) dan 2(f).



5


Asumsikan bahwa sinyal informasi mempunyai lebar pita (bandwidth) sebesar W. Dengan modulasi, sinyal bergeser sejauh ωc dan menempati spektrum dengan lebar 2W (gambar 2f). Ini berarti bahwa dengan metode modulasi seperti ini bandwidth sinyal digandakan. Spektrum sinyal di atas frekuensi ωc disebut upper sideband (USB), sedangkan spektrum di bawah ωc disebut lower sideband (LSB). Karena itu modulasi ini juga disebut modulasi double-sideband, suppressed carrier (DSB-SC).

Gambar 2. Pembangkitan sinyal DSB-SC Penerimaan Sinyal DSB-SC

Penerimaan kembali sinyal DSB-SC φ (t) untuk memperoleh sinyal informasi f(t) memerlukan translasi frekuensi lain untuk memindahkan spektrum sinyal ke posisi aslinya. Proses ini disebut demodulasi atau deteksi dan dilakukan dengan mengalikan sinyal φ (t) dengan sinyal carrier ωc. 2 φ (t) cos ωc t = f(t) ⋅

cos ωct

(10)

dengan identitas trigonometri : 2

cos A = ½ ( 1 + cos 2A)

(11)

φ (t) cos ωct = ½ f(t) + ½ f(t) cos 2ωc t

(12)



6


Bagian frekuensi tinggi 2ωc dihilangkan dengan menggunakan Low Pass Filter (LPF), sehingga yang tersisa hanya sinyal informasi f(t).

Gambar 3. Penerimaan sinyal DSB-SC Prinsip yang dijelaskan di atas berlaku untuk semua sinyal selama frekuensi sinyal informasi W jauh lebih kecil daripada frekuensi carrier ωc. Kesulitan yang terjadi pada penerima adalah perlunya rangkaian yang bisa membangkitkan carrier serta rangkaian untuk sinkronisasi phase. Double Side Band-Large Carrier (AM) Penggunaan metode modulasi suppressed carrier memerlukan peralatan yang kompleks pada bagian penerima, berkaitan dengan perlunya pembangkitan carrier dan sinkronisasi phase. Jika sistem didisain untuk memperoleh penerima yang relatif sederhana, maka beberapa kompromi harus dibuat walaupun harus mengurangi efisiensi pemancar. Untuk itu identitas carrier dimasukkan ke dalam sinyal yang ditransmisikan, dimana sinyal carrier dibuat lebih besar dari sinyal yang lain. Karena itu sistem seperti ini disebut Double-Sideband Large Carrier (DSB-LC) atau umumnya dikenal dengan istilah AM.



7


IV. LANGKAH KERJA IV.1. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini (saklar switch ke DSB) :

Dari Function Generator masukkan ke input mixer (1) Gelombang sinus =1 KHz VLF = 2 Vpp (Amplitudo sinyal input) Tampilkan kedua gambar pada TP1 dan TP2 di osiloskop Gambar hasilnya pada input mixer (1) dan output mixer (2)

A= …

Vpp

F= …

KHz

TP1

A= … TP2

Vpp

Berikan penjelasan kedua gambar diatas : Jawab : Amplitudo gelombang DSB (TP2) berubah sesuai dengan gelombang informasinya (TP1) Lab. Sistem Telekomunikasi


8


IV.2. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini (saklar switch ke DSB) :

Dari Function Generator masukkan ke input Band Limiting Filter (1) Gelombang sinus =1 KHz VLF = 2 Vpp (Amplitudo sinyal input) Tampilkan kedua gambar pada TP1 dan TP2 di osiloskop Gambar hasilnya pada input band limiting filter (1) dan output mixer (2)

A= … TP1 F= …

Vpp

KHz

A = … Vpp

TP2

Berikan penjelasan kedua gambar diatas : Jawab : Sinyal input (TP1) mengalami pergeseran karena adanya filter delay. Lab. Sistem Telekomunikasi


9


IV.3. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini (saklar switch ke DSB) :

Dari Function Generator masukkan ke input Band Limiting Filter (1)

Gelombang sinus =1 KHz VLF = 2 Vpp (Amplitudo sinyal input)

Tampilkan kedua gambar pada TP1 dan TP2 di osiloskop Gambar hasilnya pada input band limiting filter (1) dan output Filter SSB(2)

A = … Vpp

TP1

F = … KHz

A = … Vpp

TP2

Berikan penjelasan kedua gambar diatas : Jawab : Keluaran sinyal yang amplitudonya termodulasi memiliki frekuensi carrier = 20kHz, nilai Frekuensi Upper = 21 kHz dan nilai frekuensi Lower = 19kHz masuk ke filter SSB yang memiliki range filter 20,3kHz sehingga yang dapat melewati filter adalah frekuensi Upper ke SSB Lab. Sistem Telekomunikasi


1 POLITEKNIK NEGERI JAKARTA IV.4. Buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini Menentukan penekanan carrier (DSB)

Dari Function Generator masukkan ke input Band Limiting Filter (1) Gelombang sinus =2 KHz VLF = 1 Vpp (Amplitudo sinyal input) Dengan Frequency Analyzer ukur output mixer (TP2) : Frekuensi (KHz) 18

AM Amplitudo (Vdc) 0,24

Pembawa/Carrier (Fc)

20

0,82*

Upper Side Band (USB)

22

0,2

Sideband Lower Side Band (LSB)

Penekanan carrier oleh AM/DSB : 20 Log


DSB Amplitudo (Vdc) 0 0** 0

*/ ** = … dB


Laporan SSB DSB.

Recommend Documents