JOBSHEET 1
LAPORAN PRAKTIKUM
TEKNIK MODULASI ASK,PSK DAN FSK
Disusun oleh
Nama : Rais Usman Adzikri
NIM : 3.33.16.0.19
Kelas : TK-2A
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2018
TUJUAN
Setelah melaksanakan praktikum, menyusun rangkaian, memeriksa rangkaian dan menganalisa data diharapkan mahasiswa dapat:
Mahasiswa dapat melakukan percobaan ASK, FSK, PSK menggunakan modulator ASK, FSK, PSK
Mahasiswa dapat memahami hasil keluaran sinyal termodulasi ASK, FSK, PSK
Mahasiswa dapat memahami perbedaan Teknik Modulasi Digital dengan filter dan tanpa filter
Mahasiswa dapat melakukan percobaan Penerima (Demodulator) ASK, FSK, PSK menggunakan modulator dan demodulator ASK, FSK, dan PSK
Mahasiswa dapat memahami percobaan Penerima (Demodulator) ASK, FSK, PSK
LANDASAN TEORI
Modulasi adalah proses perubahan (varying) suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi.
Peralatan untuk melaksanakan proses modulasi disebut modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi) disebut demodulator dan peralatan yang melaksanakan kedua proses tersebut disebut modem.
Informasi yang dikirim bisa berupa data analog maupun digital sehingga terdapat dua jenis modulasi yaitu
modulasi analog
Dalam modulasi analog, proses modulasi merupakan respon atas informasi sinyal analog.
modulasi digital
Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital sebetulnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya (modulated carrier) memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1) yang dikandungnya. Berarti dengan mengamati modulated carriernya, kita bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi). Melalui proses modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima dengan baik. Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK.
Amplitude Shift Keying (ASK)
Pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda modulasi dengan mengubah-ubah amplitude. Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya. Oleh sebab itu metoda ASK hanya menguntungkan bila dipakai untuk hubungan jarak dekat saja. Dalam hal ini faktor derau harus diperhitungkan dengan teliti, seperti juga pada sistem modulasi AM. Derau menindih puncak bentuk-bentuk gelombang yang berlevel banyak dan membuat mereka sukar mendeteksi dengan tepat menjadi level ambangnya.
Frequncy Shift Keying (FSK)
Pengiriman sinyal melalui penggeseran frekuensi. Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan gelombang output yang tidak mempunyai fase terputus-putus. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini masing-masing disebut space dan mark. Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate (kecepatan transmisi) yang relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).
Phase Shift Keying (PSK)
Pengiriman sinyal melalui pergeseran fase. Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi fase yang memungkinkan fungsi pemodulasi fase gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fase dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai denganperubahan status sinyal informasi digital. Sudut fase harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima. Guna memudahkan untuk memperoleh stabilitas pada penerima, kadang-kadang dipakai suatu teknik yang koheren dengan PSK yang berbeda-beda. Untuk transmisi Data atau sinyal Digital dengan kecepatan tinggi, lebih efisien dipilih system modulasi PSK.
ALAT DAN BAHAN
Power Supply
Modulator ASK, PSK, FSK
Function Generator
Osciloscop
Kabel BNC to buaya
Kabel buaya
Kabel power
Multimeter Digital
Kabel jumper
GAMBAR RANGKAIAN
FSKFSKASKASKPSKPSK
FSK
FSK
ASK
ASK
PSK
PSK
LANGKAH KERJA
Siapkan alat dan bahan yang digunakan.
Hubungkan power supply pada tegangan jala –jala PLN.
Hidupkan power supply dan lakukan pengukuran tegangan untuk memastikan tegangan sebesar 15 volt.
Matikan power supply.
Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini.
Hubungkan power supply yang bertegangan positif dan negative ke dalam modulator (pada modulator disimbolkan +15 dan -15) dengan menggunakan kabel jumper.
Hubungkan power supply sebagai ground ke modulator (yang disimbolkan 0) dengan menggunakan jumper.
Hubungkan function generator ke tegangan jala- jala PLN kemudian atur frekuensi sebesar 1000Hz, atur amplitude sebesar 5 Vpp, dan gelombang berbentuk pulsa.
Hubungkan function generator ke modulator dengan menggunakan kabel jumper.
Apabila semua sudah terangkai hubungkan ke osciloscop.
Amati bentuk gelombang untuk gelombang ASK, FSK, dan PSK pada osciloscope
HASIL PERCOBAAN
Sinyal PSK
Sinyal ASK
Sinyal FSK
ANALISIS
Berdasarkan beberapa percobaan yang dilakukan dengan modulasi digital salah satunya ialah pada percobaan ASK, bahwa sinyal input itu berasal dari TTL sehingga berbentuk sinyal kotak (digital) karena transisi yang cepat dari level tertinggi ke level terendah kemudian sinyal output modulatornya adalah berupa sinyal sinus. 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).
Maka Amplitude Shift Keying (ASK) merupakan transmisi sinyal digital berdasarkan pergeseran amplitude. Pada ASK dua nilai biner diwakili oleh dua amplitude sinyal carrier, pada umumnya salah satu amplitudo adalah nol untuk mewakili biner 0 , sedangkan biner 1 diwakili oleh adanya sinyal carrier dengan amplitudo yang konstan.
Dengan hal tersebut maka kita bisa mengetahui dengan adanya suatu perbandingan antara hasil input yang semulanya dari persinyalan analog dengan hasil outputnya berupa persinyalan kotak itu menghasilkan suatu perubahan yang terdapat seperti gambar percobaan pada percobaan sinyal ASK. Hal tersebut bisa dikatakan bahwa untuk pengiriman sinyal itu berdasarkan melakukan suatu pergeseran nilai amplitudo yang mana suatu metoda modulasi ini berubah dalam proses kemunculan frekuensi gelombang pembawa dengan adanya perolehan sinyal informasi digital pada saat nilai biner digital tersebut itu berubah .
Tidak hanya pada sisi ASK, hal lain pun mengalami suatu perubahan yang mana apabila suatu perambatan gelombang sinusnya merambat secara merenggang maka hal tersebut mengalami persinyalan dengan sinyal digital bernilai 0 dan pada saat bernilai 1 maka hal tersebut mengalami suatu perapatan sinyal analog yang telah dihasilkan dari suatu perubahan modulasi sinyal digital , maka dengan hal tersebut dinamakan persinyalan metoda berupa FSK. Ada bermaksud hal yang lain dengan FSK ini terdapat pada komunikasi digital sinyal informasi yang akan ditransmisikan berupa data-data biner yang mengubah frekuensi carriernya, jadi output modulator FSK merupakan fungsi step didalam daerah frekuensi. Masukan data biner berubah dari 0 ke 1 atau sebaliknya, akibatnya frekuensi output modulator FSK bergeser diantara dua keadaan frekuensi, yaitu frekuensi mark pada saat kondisi input logic 1 (high) dan frekuensi space pada saat kondisi logic input berlogic 0 (low). Dalam FSK perubahan rate input dan output modulator adalah sama, oleh karena itu bit rate dan band rate adalah sama
Dengan ada hal yang lain, munculnya suatu persinyalan PSK juga terdapat mengalami suatu bentuk hal yang berbeda, didalam pengiriman sinyal ini melalui pergeseran fase yang mana pada suatu bentuk modulasi fase ini yang memungkinkan fungsi pemodulasi fase gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fase dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan status sinyal informasi digital. Maka pengertian sinyal carrier dalam percobaan ini merupakan sinyal sinusiodal dengan frekuensi dan amplitudo tetap. Sinyal modulasi adalah informasi biner, jika suatu informasi adalah low (0) maka sinyal carrier tetap dalam fasanya, jika informasi input adalah high (1) maka sinyal carrier membalik fasa sebesar 180 . Pasangan gelombang sinus yang hanya berbeda fasanya pada pergeseran 180 derajat disebut dengan sinyal antipodal. Dalam percobaan ini tipe PSK yang dipakai ialah binary PSK (BPSK). Pada BPSK ini skema modulasi dikarakterisasi oleh fakta bahwa informasi dibawa oleh sinyal transmisi yang terdapat dalam fasanya. Dengan hasil pengujian yang dilakukan, pada PSK ini memiliki sinyal input yang termodulasi ini mengalami penguatan 2 kali penguatan menjadi ±10 Vpp, dalam hal ini berarti amplitudo sinyal termodulasi oleh PSK ini menjadi 2 kali amplitudo dari sinyal informasi dalam sinyal digital. Yang mana pada percobaan ini , hasil output sama-sama mengalami pergeseran yakni pergeseran fasa 0 dan 180 . Dengan hal tersebut bahwa suatu sinyal informasi ini dapat termodulasi apabila sinyal pembawa memiliki frekuensi yang jauh lebih tinggi dari frekuensi sinyal informasinya, dan pada demodulator PSK dihasilkan kembali sinyal informasi yang berbentuk sinyal digital.
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan bahwa dalam modulasi digital, suatu sinyal analog di-modulasi berdasarkan aliran data digital. Perubahan sinyal pembawa dipilih dari jumlah terbatas simbol alternatif. Teknik yang umum dipakai adalah :
Phase Shift Keying (PSK), digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan fase.
Frekuensi Shift Keying (FSK), digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan frekuensi.
Amplitudo Shift Keying (ASK), digunakan suatu jumlah terbatas amplitudo.
Teknik Modulasi digital yang dipakai adalah :
Phase-shift Keying (PSK), digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan fase.
Hal tersebut merupakan skema modulasi digital modulation yang memberikan data dengan mengubah, atau memodulasi, fase sinyal referensi (gelombang karier). Fase diubah mewakili sinyal data. Ada dua cara dasar menggunakan fase sinyal:
Dengan melihat fase itu sendiri sebagai pengubah informasi, dimanan demodulator harus memiliki sinyal referensi untuk membandingkan perlawanan fase dari sinyal yang diterima; atau
Dengan melihat perubahan fase sebagai informasi pengubah — skema diferensial, beberapa tidak membutuhkan karier referensi. Dimana fc frekuensi gelombang karier.
Frequency-shift Keying (FSK), digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan frekuensi. Hal tersebut merupakan bentuk modulasi frekuensi dimana sinyal modulasinya mengubah frekuensi output di antara nilai sebelum ditentukan. Biasanya, frekuensi instan diubah di antara dua nilai diskret yang dibatasi frekuensi tanda dan frekuensi ruang. Bentuk fase FSK yang kontinus yang ada merupakan tidak ada kelanjutan fase pada sinyal dimodulasi.
Amplitude-shift Keying (ASK), digunakan suatu jumlah terbatas amplitudo. Hal tersebut merupakan bentuk modulasi yang mewakili data digital sebagai variasi dalam amplitudo gelombang karier.Amplitudo dari sebuah sinyal karier analog mengubah dengan aliran bit (sinyal modulasi), menjaga frekuensi dan fase konstan. Level amplitudo dapat digunakan mewakili logika binary 0 dan 1. Dapat dianggap sinyal karier sebagai saklar ON atau OFF. Pada sinyal dimodulasi, logika 0 diwakili dengan adanya karier, sehingga memberikan operasi kunci OFF/ON dan nama diberikan. Bentuk ASK yang paling sederhana dan umum beroperasi seperti sebuah saklar, menggunakan adanya gelombang karier untuk mengindikasi sebuah binary 1 dan absensinya untuk mengindikasi sebuah 0. Tipe modulasi ini disebut on-off keying, dan digunakan pada frekuensi radio untuk mentransmisikan kode Morse (mengacu pada operasi gelombang kontinus).
Sehingga dalam melakukan praktikum modulasi digital ini memiliki suatu karakteristik yang berbeda-beda dalam metodanya dan hasil percobaan ini semua metoda modulasi digital mengalami suatu penguatan lebih besar sinyal output yang termodulasi oleh beberapa metoda modulasi digital daripada sinyal input dari sinyal informasi carrier
