Daftar Isi
1. Prinsip Umum
2. Modulasi Analog
↪ 1 Amplitude Modulation (AM)
↪ 2 Frequency Modulation (FM)
↪ 3 Pulse Amplitude Modulation (PAM)
3. Modulasi Digital
↪ 1 Amplitude Shift Keying (ASK)
↪ 2 Frequency Shift Keying (FSK)
↪ 3 Phase Shift Keying (PSK)
1. Prinsip Umum
Sebuah sistem komunikasi merupakan suatu sistem dimana informasi disampaikan dari satu tempat ke tempat lain. Komunikasi dapat digambarkan seperti gambar 9.1 di bawah. Misalnya tempat A yang terletak ditempat yang tinggi berteriak meminta tolong ke tempat B yang berada di tempat yang jauh. Contoh lain dari komunikasi adalah ketika ada dua orang sedang diskusi dikebun kemudian mereka berdua bercakap-cakap mendisku-sikan sesuatu, Secara otomatis keduanya telah melakukan komunikasi.
Selain contoh tersebut di atas, bentuk komunikasi juga terjadi ketika seorang berbicara melalui telephone juga dapat dikategorikan komunikasi. Sebenarnya apa yang dimaksud dengan komunikasi. Beberapa contoh tersebut di atas dapat dikatakan komunikasi jika minimal ada dua titik yang melakukan komunikasi yaitu titik pengirim dan penerima. Sistem komunikasi apapun terdiri dari tiga bagian seperti ditunjukkan blok diagram gambar 9.2. Pertama adalah pemancar, merupakan bagian dari sistem komunikasi yang berada pada titik A. Hal ini meliputi dua materi : sumber informasi dan noise. Saluran adalah suatu media dimana informasi berjalan pada sepanjang titik A dan B. Satu contoh dari sebuah saluran adalah kawat tembaga, atau atmospir. Terakhir adalah penerima, merupakan bagian sistem komunikasi yang berada pada titik B dan mendapatkan semua informasi dan noise pemancar pada saluran. Secara sederhana sistem komunikasi dapat digambarkan seperti blok diagram di bawah ini, dimana hal tersebut membicarakan tiga bagian sistem komunikasi serta bagaimana mereka bekerja. Saluran merupakan bagian yang sangat penting dalam telekomunikasi. Saluran ini bisa berupa media saluran guided atau unguided. Pada saluran ini sinyal informasi dikirimkan dari pengirim menuju penerima. Sebelum dikirimkan sinyal informasi harus dimodulasi dahulu, sehingga sinyal informasi menjadi sinyal yang termodulasi. Modulasi merupakan suatu proses dimana informasi, baik berupa sinyal audio, video ataupun data diubah menjadi sinyal dengan frekuensi tinggi sebelum dikirim-kan. 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.
Sinyal analog merupakan sinyal yang mempunyai amplitudo pada tiap tegangan range amplitudonya. Sinyal analog berbeda dengan sinyal digital, yang mana akan terjadi dua perbedaan kondisi tegangan salah satunya tegangan tinggi atau rendah. Gambar 9.3 di bawah ini menunjukan bentuk sinyal analog.
Amplitudo sinyal analog akan
selalu berubah-ubah tergantung
dengan waktunya atau bisa juga
berupa sinyal konstan. Jika
amplitudo berubah-ubah dan
diulang-ulang secara terusmenerus maka voltase suatu
sinyal akan berubah dari waktu ke
waktu, atau mungkin juga konstan.
Jika amplitudo bervariasi,
maka akan diulangi pada waktu
yang tertentu, dalam hal ini sinyal
disebut sinyal periodik. Periode
adalah interval dari waktu
diperlukan oleh pola sinyal untuk
mengulanginya.
Frekuensi dari sinyal
tersebut biasanya dihitung
perdetik. Frekuensi diukur dalam
satuan Hertz (Hz) dan hubungan
antara frekuensi dan periode
dapat dituliskan persamaan di
bawah ini:
Sinyal denngan perioda 1
mS mempunyai frekuensi 1 kHz.
Ada dua macam sinyal yaitu
unipolar sinyal dan bipolar sinyal.
Sinyal unipolar mempunyai
komponen tegangan semua positif
atau semua negatif. Sinyal bipolar
mempunyai tegangan positif dan
negatif.
Jika time signal analog
tersebut di atas disample, maka
yang terjadi adalah urutan
bilangan-bilangan (nilai-nilai) yang
harus ditransmisikan. Daftar nilai
ini masih berupa nilai analog yang
bisa bernilai tak berhingga. Sistim
ini belum digital, atau boleh
dikatakan masih sebagai sistim
diskrit terhadap waktu (discrete
time) atau sistim tersampel
(sampled system). Jika nilai-nilai
tersampel tersebut dibuat menjadi
himpunan diskrit, maka sistim
menjadi digital.
Beberapa sistim bisa
merupakan kombinasi hybrid baik
digital maupun analog. Seperti
saat mata menelusuri halaman
buku, sistim psikologi akan
beroperasi secara analog.
Keuntungan dan kerugian sistim
komunikasi digital dibandingkan
dengan sistim analog.
Keuntungan Komunikasi
Digital :
1. Terjadinya interferensi sangat
kecil
2. Hampir kebal terhadap noise
3. Error hampir selalu dapat
dikoreksi.
4. Mudah sekali menampilkan
manipulasi sinyal (seperti
encryption).
5. Range dinamis yang lebih
besar (perbedaan nilai
terendah terhadap tertinggi)
dapat dimungkinkan
6. Meningkatkan kwalitas sinyal
pengiriman
Sedangkan beberapa kerugian
pada sistem komunikasi digital
antara lain :
1. Pada umumnya memerlukan
bandwidth yang lebih besar.
2. Memerlukan sinkronisasi.
Gambar 9.7. menunjukkan
hubungan antara sistim
komunikasi analog dan sistim
komunikasi digital. Pada sistim
komunikasi analog, terdapat
amplifier di sepanjang jalur
transmisi. Setiap amplifier
menghasilkan penguatan, baik
menguatkan sinyal pesan maupun
noise tambahan yang menyertai di
sepanjang jalur transmisi tersebut.
Pada sistim komunikasi
digital, amplifier digantikan
regenerative repeater. Fungsi
repeater selain menguatkan
sinyal, juga menghilangkan noise
dari sinyal. Pada sinyal “unipolar
baseband”, sinyal input hanya
mempunyai dua nilai 0 atau 1.
Repeater harus memutuskan,
yang mana dari kedua
kemungkinan tersebut yang boleh
ditampilkan pada interval waktu
tertentu, untuk menjadi nilai
sesungguhnya disisi penerima.
Keuntungan kedua dari
sistim komunikasi digital adalah
berhubungan dengan nilai-nilai,
bukan dengan bentuk gelombang.
Nilai-nilai dapat diubah ataupun
dimanipulasi dengan rangkaian
logika, yang biasanya dilakukan
dengan mikrokomputer. Operasioperasi matematika yang rumit
bisa secara mudah ditampilkan
untuk mendapatkan fungsi-fungsi
pem-rosesan sinyal atau
keamanan dalam transmisi sinyal.
Keuntungan yang ketiga berhubungan dengan range dinamis. Hal ini dapat diilustrasikan pada sebuah contoh, misalnya perekaman disk piringan hitam analog mempunyai masalah terhadap range dinamik yang terbatas. Suara-suara yang sangat keras memerlukan variasi bentuk alur yang ekstrim, dan sulit bagi jarum perekam untuk mengikuti variasi-variasi tersebut. Sementara perekaman secara digital tidak mengalami masalah, karena semua nilai amplitudonya, baik yang sangat tinggi maupun yang sangat rendah, ditransmisikan menggunakan urutan sinyal terbatas yang sama. Dalam kenyataanya, semua tidak ada yang ideal, demikian pula pada sistim komunikasi digital. Kerugian sistim digital dibandingkan dengan sistim analog adalah, bahwa sistim digital memerlukan bandwidth yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan menggunakan Single-Sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan sistim digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth hingga empat kali dari sistim analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Hal ini penting bagi sistim untuk mengetahui kapan setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan benar.
2. Modulasi Analog
↪ 2 Frequency Modulation (FM)
↪ 3 Pulse Amplitude Modulation (PAM)
Dalam membahas modulasi analog yang perlu diketahui adalah adanya suatu teori yaitu Modulation Theorem yang juga dikenal dengan sebutan Frequency Translation.
Hal ini dikarenakan adanya
shifting atau pergeseran dari
spektrum di dalam frequency
domain. Adapun fungsi modulasi
adalah untuk merubah atau
menempatkan frekuensi rendah
menjadi frekuensi yang lebih tinggi
agar dapat dikirimkan atau
ditransmisikan melalui media
transmisi. Gambar 9.8. di atas
merupakan bentuk spektrum
frekuensi modulasi analog.
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)
1 Amplitude Modulation (AM)
Modulasi ini adalah modulasi yang paling sederhana,
dimana 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 modulasi ini
biasanya digunakan pada stasiun
pemancar radio telegrafi dan
merupakan jenis modulasi yang
paling tua. Amplitudo modulasi
sekarang ini sudah sangat luas
digunakan untuk pemakaian suara
analog yang memerlukan
penerima yang sangat sederhana
seperti pemancar radio komersial
atau dipancarkan melalui
propagasi ionosfir yang
memerlukan bandwith yang kecil.
Sinyal amplitudo modulasi
dapat diilustrasikan dalam bentuk
persamaan sebagai berikut:
Persamaan tersebut di atas terdiri
dari tegangan pembawa dan
tegangan pemodulasi. Gelombang
tersebut kemudian ditransformasikan ke dalam transformasi
fourier :
Selanjutnya tegangan pembawa dapat ditulis persamaan :
Hasil sebuah sinyal amlitudo modulasi dapat ditulis persamaannya menjadi :
Sedangkan nilai sesaat dari sinyal amplitudo modulasi adalah sebagai berikut :
Dalam persamaan di atas, m merupakan index modulasi, dimana m adalah :
Index modulasi bervariasi antara 0 dan 1, jika m > 1 akan menyebabkan distorsi pada sinyal AM. Persamaan ini dapat dituliskan dalam bentuk hubungan trigono-metri sederhana menjadi :
Dari persamaan di atas, menunjukan bahwa amplitudo modulasi terdiri dari tiga persamaan yang menunjukan gelombang pembawa tidak termodulasi, frekuensi Lower side band (fc-fm) dan Upper side band (fc+fm). Karena antara lower side band dan upper side band bentuknya sama, sehingga sinyal AM membutuhkan bandwith ganda. Jika sinyal modulasi bukan berupa gelombang sinus, kemudian dimodulasi dan memunculkan dua sinyal baseband frekuensi maka bandwith yang dibutuhkan 2 kalinya. Spektrum frekuensi AM dapat digambarkan sebagai berikut :
Sinyal modulasi termasuk gelombang pembawanya mempunyai total daya dalam sinyal termodulasi yang dapat dituliskan dalam bentuk persamaan :
Karena kedua sisi side bandnya sama maka PLSB=PUSB.
Sehingga total dayanya dapat dituliskan persamaan sebagai berikut :
Sesudah sinyal dimodulasi,
maka ada dua bentuk gelombang
sinyal baseband pada gelombang
AM yang disebut dengan band sisi
atas dan sisi bawah (upper and
lower sideband).
Sebagian besar daya dari
sinyal modulasi berada pada
gelombang pembawanya, sedangkan sinyal informasi hanya berada
pada sidebandnya. Hal inilah yang
menyebabkan gelombang AM
sangat tidak efisien. Bentuk
gelombang AM disebut juga
modulasi DSBSC (Double Sideband Suppressed Carrier). Karena
antara sisi atas dan bawah berisi
gelombang informasi yang sama
maka salah satu sisinya dapat
ditindas dengan tujuan mereduksi
bandwith. Proses ini sering dikenal
dengan SSBSC (Single Side Band
Suppressed Carrier) atau SSB.
Dengan SSB, maka sinyal
yang modulasi hanya membutuhkan separo dari bandwith,
sehingga daya akan lebih hemat.
Proses modulasi AM (DSBSC)
menjadi gelombang SSBSC dapat
dilihat pada gambar 9.10.
Amplitudo modulasi banyak digunakan pada komunikasi mobile seperti handy talky, radio siaran maupun komunikais HF. Alasan utama mengapa amlitudo modulasi masih digunakan karena bentuk gelombang AM mempunyai kelebihan sederhana pada bagian pembangkitanya dan pada penerimanya. Proses modulasi antara sinyal informasi dengan sinyal pembawa dapat digambarkan seperti pada gambar 9.11.
Digambarkan dalam spektrum frekuensi :
2 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. Hubungan antara frekuensi dan phase sebuah sinyal komunikasi FM dapat dirumuskan :
Persamaan di atas merupakan hubungan antara phase modulation dan frequency modulation, jika keduanya dalam proses yang sama maka sinyal modulasi tersebut dapat ditulis persamaanya menjadi :
Dimana tanda subscript c untuk "carrier", dan subscript "m" untuk sinyal modulasi dan Į merupakan index modulation. 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. Proses modulasi FM antara sinyal informasi dengan sinyal pembawa dapat digambarkan seperti pada gambar 9.13. di bawah ini :
3 Pulse Amplitude 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)
3. Modulasi Digital
↪ 1 Amplitude Shift Keying (ASK)
↪ 2 Frequency Shift Keying (FSK)
↪ 3 Phase Shift Keying (PSK)
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:
Amplitude shift keying (ASK),
Frequency shift keying (FSK) dan
Phase shift keying (PSK). Dalam
modulasi digital juga menemui
Quadrature amplitude modulation
(QAM), yang mana secara ektensif
digunakan pada gelombang micro
wave. QAM merupakan kombinasi
antara ASK and PSK.
Modulasi pembawa dengan
deretan pulsa ada tiga perbedaan
jenisnya dimana istilah modulasi
ini disebut sebagai : Pulse
amplitude modulation (PAM),
Pulse duration modulation (PDM)
dan Pulse position modulation
(PPM). Ada tipe lain dari modulasi
yang disebutkan di atas yaitu
Pulse width modulation (PWM),
dimana modulasi ini adalah
melakukan variasi lebar pulsa
tergantung dari sinyal
modulasinya. Bentuk modulasi
dapat digambarkan seperti di
bawah ini :
Untuk lebih jelasnya maka dapat dilihat pada tabel 9.1. di bawah ini:
Berbeda dengan modulasi
analog dimana input signal
berbentuk kontinu. Pada modulasi
digital signal input sudah
berbentuk diskrit yang ditandai
oleh dua kondisi yaitu kondisi “0”
dan kondisi “1”. Signal digital yang
mewakili informasi tersebut agar
dapat ditransmisikan harus
dimodulasi terlebih dahulu dengan
gelombang pembawanya yang
akan membawanya sampai
ditujuan, cara perubahan bagi
sinyal digital ada beberapa teknik
antara lain :
1. Teknik dasar :
x Amplitude shift keying (ASK)
x Frequency shift keying (FSK)
x Phase shift keying (PSK)
2. Varian dari teknik dasar di atas
x 4 Pulse Amplitude
Modulation (4-PAM)
x Quadrature Phase Shift
Keying (QPSK)
x Quadrature Amplitude
Modulation (QAM)
Sistem komunikasi digital
dapat digambarkan seperti pada
Gambar 9.16. Gambar tersebut
menunjukkan sistem pengiriman
dan penerimaan digital secara
umum.
Dari blok diagram tersebut di
atas source encoder menerima
satu atau lebih sinyal analog untuk
diubah menjadi urutan symbolsimbol. Simbol-simbol ini bisa
berupa biner (1 dan 0) atau
anggota himpunan yang
mempunyai dua atau lebih
elemen. Jika kanal digunakan
untuk mengkomunikasikan lebih
dari satu sumber, maka sebuah
source encoder harus dilengkapi
dengan multiplexer. Hal yang perlu
di perhatikan adalah bahwa source
encoder mendapatkan input
berupa time signal (s(t)). Pada
sistem komunikasi data dimulai
dengan sebuah sinyal digital.
Channel Encoder akan
menaikkan efisiensi dari sistem
komunikasi digital. Peralatan ini
mengurangi error pada saat
transmisi. Jika ada noise yang
masuk ke kanal bersama-sama
dengan data, maka akan ada
kemungkinan sebuah simbol yang
sudah terkirim akan diinterpretasikan sebagai simbol yang
lain pada sisi penerima. Pengaruh
dari error ini dapat dikurangi
dengan menerapkan struktur
redundansi pada sinyal data.
Keluaran dari saluran
encoder adalah sebuah sinyal
digital yang dikomposisikan dalam
bentuk simbol-simbol. Sebagai
contoh, dalam sistem biner
outputnya berupa urutan bit 1 dan
0. Sebuah saluran listrik dapat
mengirimkan sinyal yang hanya
berbentuk gelombang listrik.
Jangan beranggapan bahwa
sebuah sinyal digital dapat
ditransmisikan dalam bentuk yang
belum termodifikasi.
Sebagai contoh, jika komunikasi menggunakan sebuah
saluran suara untuk mengirimkan
“10101”, hal ini bukan berarti harus
mengucapkan lima kata tersebut,
karena pengucapan satu kata saja
(misalkan “satu” sama dengan 1
pada 10101), sama halnya dengan
mengirim sebuah urutan sinyal
analog.
Kelihatannya ini merupakan
proses yang bersimpangan, dan
memang betul demikian. Untuk
mengirim sebuah sinyal analog,
perlu diubah menjadi sinyal digital,
kemudian mengirimkan sinyal
digital tersebut melalui gelombang
analog, mengkonversikan bentuk
gelombang analog yang diterima
menjadi sinyal digital kembali
(pada receiver) dan mengubah
sinyal digital tersebut kembali
menjadi sinyal analog. Proses ini
memiliki keuntungan tahan
terhadap noise maupun distorsi
dibandingkan sistim analog
langsung.
Encryptor bertugas memberikan perlindungan keamanan
kepada pesan-pesan yang dikirim
agar tidak terbaca, atau diterima
oleh penerima yang tidak
berkepentingan. Dalam hal ini,
encryptor menghasilkan sebuah
urutan simbol yang hanya dapat
dibedakan oleh penerima yang
berkepentingan. Pengamanan
tambahan dapat dilakukan dengan
teknik spread spectrum, yang
bertujuan menghindari pendengar
yang tidak diijinkan.
Bagian kedua dari blok
diagram Gambar 9.16. adalah
sistim penerima digital. Sistim ini
seperti cermin gambar dari
pemancar. Pada sistim ini
dilakukan proses pengembalian
dari operasi yang dilaksanakan
pada pemancar. Ada satu bagian
dari pemancar yang dilakukan
proses pengembalian dua kali di
penerima, yaitu carrier modulator.
Pada penerima, proses
pengembalian dari carrier
modulator dilakukan oleh dua
bagian yaitu : carrier demodulator
dan symbol synchronizer. Begitu
bentuk gelombang analog di
terima di sisi penerima, ada satu
hal yang harus dilakukan, yaitu
mempartisi segmen simbolsimbolnya dan pesan-pesan yang
dibawanya. Proses partisi ini
dilakukan oleh symbol
synchronizer.
1 Amplitude Shift Keying (ASK)
Pembangkitan gelombang
AM dapat dilakukan dengan dua
pendekatan berbeda. Pertama
adalah dengan membangkitkan
sinyal AM secara langsung tanpa
harus dengan membentuk sinyal
baseband. Dalam kasus biner,
generator harus mampu
memformulasikan satu dari dua
sinyal gelombang AM yang
mungkin. Teknik ini lebih dikenal
dengan amplitude shift keying
(ASK), yang secara langsung
menyiratkan arti sebuah
terminologi yang menggambarkan
suatu teknik modulasi digital
Kedua dengan menggunakan sinyal baseband untuk
memodulasi amplitudo suatu
sinyal carrier yang dalam hal ini
merupakan sinyal sinusoida (baik
cos maupun sinus), seringkali ini
dikenali sebagai AM analog
dengan informasi dalam bentuk
digital. Hal yang perlu diperhatikan
adalah jangan sampai salah
persepsi, bahwa kedua teknik ini
merupakan pembangkitan
gelombang AM yang digunakan
untuk mentransmisikan informasi
digital. Selanjutnya keduanya
ketahui sebagai dua bentuk
pembentukan ASK atau lebih kita
pahami sebagai AM digital.
Pada situasi tertentu,
memungkinkan sinyal baseband
yang ditransmisi memiliki dua
kemungkinan nilai informasi yaitu
antara nol (0) dan satu (1). Karena
kemungkinan nilai informasinya
tersusun dari dua keadaan
tersebut maka selanjutnya sistem
ini kita kenal dengan binary ASK
atau kadang lebih disukai dengan
menyebutnya sebagai BASK yang
merupakan singkatan dari binary
amplitude shift keying.
Bentuk sinyal termodulasi
dalam hal ini dapat didekati
dengan sebuah persamaan
matematik :
Dimana :
dengan nilai V(t) = 0 atau 1 untuk
mengirimkan nilai m informasi
biner nol (0) atau satu (1). Dalam
hal ini V(t) bisa juga bernilai
bernilai 1 atau –1, sehingga m
dapat dipertimbangkan sebagai
data bipolar ternormalisasi. Indek
modulasi (m) dapat bernilai 0 < m
< 1. Untuk indek modulasi m = 0,
akan mengirimkan sebuah
sinusoida murni seperti pada
gambar 9.17.
Jika m bernilai ½, maka akan
mengirimkan sebuah sinusoida
dengan dua nilai berbeda. Pada
amplitudo Vc/4 untuk nilai
informasi 0 dan amplitudo 3Vc/4
untuk nilai informasi 1. Untuk lebih
jelas hasilnya dapat anda lihat
seperti pada Gambar 9.18.
Pada m=1, dimana
merupakan indeks modulasi yang
sering digunakan. Dengan indeks
modulasi ini akan dapat
mengirmkan sinyal beramplitudo
nol untuk nilai biner nol (0) dan
sinyal beramplitudo Vc untuk nilai
biner satu (1). Ini diketahui
sebagai On-Off Keying (OOK) dan
dapat dijelaskan dengan Gambar
9.20.
Ini seperti halnya
memodulasi sebuah carrier
dengan sinyal baseband unipolar.
Jika T merupakan perioda dari bit
yang ditransmisi, dengan durasi
nol (0) dan satu (1) adalah sama,
maka energi rata-rata tiap bitnya
dapat dinyatakan dalam
persamaan: Eb = Vc2 T/4.
2 Frequency Shift Keying (FSK)
Frequency shift keying (FSK)
merupakan sistem modulasi digital
yang relatif sederhana. FSK
mempunyai kinerja yang kurang
begitu bagus dibandingkan sistem
modulasi PSK atau QAM. FSK
biner adalah sebuah bentuk
modulasi sudut dengan envelope
konstan yang mirip dengan FM
konvensional, kecuali bahwa
dalam modulasi FSK, sinyal
pemodulasi berupa aliran pulsa
biner yang bervariasi diantara dua
level tegangan diskrit sehingga
berbeda dengan bentuk
perubahan yang kontinyu pada
gelombang analog. Ekpresi yang
umum untuk sebuah sinyal FSK
biner adalah :
Dimana :
Dari persamaan di atas bahwa dengan FSK biner amplitudo carrier Vc tetap konstan. Jika output frekuensi carrier (wc) bergeser dengan suatu nilai sebanding ± Δω/2 radian, maka pergeseran frekuensi
amplitudo dan polaritas pada
sinyal input biner. Sebagai contoh,
sebuah biner satu akan bernilai +1
volt dan sebuah biner nol akan
bernilai –1 volt, dan akan
menghasilkan pergeseran
frekuensi pada +Δω/2
tersebut sebanding dengan
setengah laju perubahan sinyal
input biner fm(t), sehingga
pergeseran sinyal output carrier
diantara ωc+ Δω/2
Dengan FSK biner, pusat
pada frekuensi carrier tergeser
oleh masukan data biner. Hal ini
akan mengakibatkan keluaran
pada modulator FSK biner
merupakan fungsi step pada
domain frekuensi. Dengan adanya
perubahan sinyal masukan biner
dari suatu logic 0 ke logic 1 atau
sebaliknya, output FSK bergeser
diantara dua frekuensi. Dengan
FSK biner, maka perubahan
frekuensi keluaran akan terjadi
setiap adanya perubahan kondisi
logic pada sinyal masukan.
Sehingga hal ini akan menyebabkan laju perubahan keluaran
adalah sebanding dengan laju
perubahan masukan. Dalam
modulasi digital, laju perubahan
masukan pada modulator disebut
bit rate dan memiliki satuan bit per
second (bps). Laju perubahan
pada output modulator disebut
baud atau baud rate dan
sebanding.
3 Phase Shift Keying (PSK)
Dalam modulasi analog kita sulit membedakan antara modulasi frekuensi dengan modulasi fase, sehingga keduanya dikatagorikan sebagai hal yang sama karena keduanya memiliki pengaruh yang sama pada sinyal carrier yaitu perubahan frekuensi sesuai dengan variasi amplitudo sinyal informasi yang memodulirnya. Dalam kasus modulasi digital perbedaan antara frekuensi modulasi dengan fase modulasi cukup jelas, karena dalam modulasi digital sinyal informasi memiliki bentuk gelombang diskrit. Seperti dalam hal modulasi amplitudo dan modulasi frekuensi, kita memulai dengan sinyal carrier sinusoida yang memiliki bentuk dasar Acos[θ(t)].
Dengan adanya proses
modulasi pada fase gelombang
carrier tersebut yaitu dengan
sistem phase shift keying (PSK)
nilai q(t) adalah 2fc + f(t). Dalam
hal ini nilai Փ(t) memberikan
pengertian bahwa fase dari gelombang tersebut termodulasi dan mengandung informasi sesuai dengan input dari sinyal baseband pemodulasinya. Dalam binary phase shift keying (BPSK), dua fase keluaran yang mungkin akan keluar dan membawa informasi. Satu fase keluaran mewakili suatu logic 1 dan yang lainnya logic 0. Sesuai dengan perubahan keadaan sinyal masukan digital, fase pada keluaran carrier bergeser diantara dua sudut yang keduanya terpisah 180°. Nama lain untuk BPSK adalah phase reversal keying (PRK) dan biphase modulation. BPSK adalah suatu bentuk suppresed carrier, square wave memodulasi suatu sinyal continuous wave (CW). Diagram blok sederhana sebuah modulator BPSK. Balanced modulator bekerja seperti suatu switch pembalik fase. Tergantung pada kondisi logic pada input digital, carrier yang ditransfer ke output pada kondisi
inphase (0°) atau bergeser 180° dengan phase carrier oscillator referensi
