MAKALAH

DEMODULASI

DISUSUN OLEH :

1. BERLIAN SIREGAR2. DWI ERMAWATI /12410182

3. FITRIA SARI RACHMAWATI / 124108524. NAFTATY RUTH S.

SARMAG TEKNIK ELEKTRO V

UNIVERSITAS GUNADARMA

2012

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

1. PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

1.2 PERUMUSAN MASALAH

1.3 MAKSUD DAN TUJUAN

2. PEMBAHASAN

2.1 PENGERTIAN

2.2 JENIS DEMODULASI

2.3 Demodulasi Analog

2.3.1. Demodulasi   Amplituda   (AM)

2.3.2. Modulasi   Fasa   (FM) Kuadratur

2.3.3. Modulasi Pasa (PM)

2.4. Demodulasi Digital

2.4.1. Amplitude Shift Keying (ASK)

2.4.2. Frewuency Shift Keying (FSK)

2.4.3. Phase Shift Keying (PSK)

2.4.4. QuadratureAmpltudeModulation (QAM)

2.4.5. QuarternaryPSK (QPSK)

2.5 ......................................................................................CONTOH SOAL

3. KESIMPULAN DAN SARAN

4. DAFTAR PUSTAKA

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Makalah ini membahas tentang jenis demodulasi yaitu demodulasi analog dan

demodulasi digital. Demodulasi dapat didefinisikan mendapatkan kembali sinyal.

Informasi atau pesan yang ditumpangkan pada sinyal carrier.  Sinyal yang

dikirimkan oleh transmiter berupa sinyal termodulasi. Ketika di receiver, sinyal

termodulasi tersebut akan didemodulasikan sehingga dapat kita baca

informasinya

Secara garis besar demodulasi terbagi menjadi demodulasi analog dan 

demodulasi digital.

Perbedaan  mendasar  antara  demodulasi  analog  dan  digital  terletak  pada

bentuk sinyal informasinya. Pada demodulasi analog, sinyal informasinya 

berbentuk analog dan sinyal pembawanya analog. Sedangkan pada demodulasi

digital, sinyal informasinya berbentuk digital dan sinyal pembawanya analaog.

1.2 Perumusan Masalah

Dari uraian latar belakang masalah diatas, maka perlunya mempelajari

demodulasi dan jenis-jenisnya terlebih dahulu untuk mengetahui bagaimana

informasi dapat diterima dari lokasi A (pengirim).

1.3 Maksud dan Tujuan

Adapun maksud dan tujuan dari penyusunan makalah ini adalah pembahasan

tentang jenis-jenis demodulasi untuk penerimaan sinyal.

Bab 2

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian

Demodulasi adalah proses sebaliknya dari modulasi, yaitu, mendapatkan

kembali sinyal. informasi atau message yang ditumpangkan pada sinyal carrier.

Prosesnya terjadi pada demodulator atau detektor. Bergantung dari proses

modulasinya,

2.2 Jenis Demodulasi

demodulator terbagi menjadi tiga jenis, yaitu, demodulator AM (amplitude

modulation), demodulasi FM (frequency modulation), dan demodulator PM (phase

modulation).

2.3 Demodulasi AM

Modulasi gelombang pembawa mempunyai bentuk, misalnya, yanr terlihat dalam

gambar 5.4(b) tetapi apabila gelombang itu diterima setelah melewati saringan kirim

dan saringan terima akan mempunyai gelombang yang diperlihatkan dalam gambar

(c). oleh sebab arus elektris biasanya lemah, maka diperkuat oleh amplifier,

misalnya oleh transistor. Gelombang yang diperkuat direktifisir oleh full-wave type

rectifier; bentuk gelombang terlihat dalam gambar (d). Bentuk dari gelombang ini

selanjutnya diratakan dengan menggunakan kondensator dan tahanan seperti yang

terlihat dalam gambar (e). Arus yang direktifikasikan ini menggiatkan rele penerima

dimana arus bias setiap waktu mengalir. Apabila arus rektifikasi tidak mengalir, arus

(+) mengalir dalam rele seperti arus penerima dan apabila arus rektifikasi mengalir,

arus (-) penerima dan sinyal telegrap diproduksikan seperti yang terlihat dalam

gambar (f).

a. Mengirim kode telegrap

b. Bentuk gelombang modulasi

c. Bentuk gelombang yang diterima

d. Bentuk gelombang rektifikasi gelombang penuh/full-wave

e. Bentuk gelombang dari arus rele

f. Penerimaan kode telegrap

Teknik deteksi atau demodulasi AM bisa dikelompokkan menjadi dua yaitu

deteksi snkron dan deteksi asinkron.

1. Deteksi sinkron

memerlukan elemen non-linear atau elemen yang bervariasi terhadap waktu,

yang disinkronisasi dengan frekuensi carrier input. Dalam deteksi asinkron, tidak

diperlukan sinkronisasi dengan frekuensi carrier.

Deteksi asinkron : deteksi selubung

Deteksi selubung adalah teknik demodulasi AM asinkron paling sederhana. Blok

diagram deteksi selubung ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar 18. Diagram blok deteksi selubung

Output penyearah :

Vr(t) = S(t) S(t) > 0

0 S(t) <0

yang bisa ditulis

Vr(t) = S(t) P(t)

Jika S(t) adalah periodik dengan frekuensi ωc, maka

P(t) = 1 untuk S(t) > 0

P(t) = 0 untuk S(t) < 0

P(t) adalah sinyal segiempat dengan frekuensi sama ωc

Persamaan sinyal AM adalah :

Jika LPF yang terpasang membuang semua komponen frekuensi pada ωc dan

komponen frekuensi tinggi lainnya, maka output akan menjadi :

yang merupakan komponen DC ditambah dengan sinyal pesan.

Untuk sinyal pesan adalah sinyal sinus frekuensi tunggal :

f(t) = sin ω m t

maka :

Output akan mengandung komponen frekuensi ùc - ùm yang juga harus dibuang

oleh filter. Filter tidak bisa membuang komponen tersebut jika ùm terlalu dekat

dengan ωc. Untuk membatasi tidak terjadinya distorsi, frekuensi sinyal pemodulasi

harus dibatasi sehingga.

dan bandwidth B dari LPF dipilih sehingga :

Vr(t) > 0 jika S(t) >0

Kondisi ini hanya mungkin jika m tidak lebih besar dari satu dan sinyal carrier

tersedia.

Detektor selubung sederhana ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar Rangkaian deteksi selubung

Ketika rangkaian mendapat input, kapasitor diisi (charge) sampai input mulai turun.

Pada saat ini, diode menjadi open-circuit dan kapasitor membuang muatan

(discharge) melalui resistor RL.

VL = Vp e - t/RLC

Vp adalah nilai puncak dari sinyal input, diode terbuka saat t = 0. Nilai C yang lebih

besar menghasilkan output dengan ripple yang lebih kecil. Tapi C tidak bisa bernilai

terlalu kecil karena proses pengisian dan pembuangan tidak bisa mengikuti

perubahan sinyal input. Time constan t dipilih sehingga

RC = [(ωmωc)-1] ½

Jika komponen frekuensi tertinggi dari sinyal pemodulasi mendekati frekuensi

carrier, teknik demodulasi lain yang harus digunakan.

Efek dari kapasitor C ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar Output deteksi selubung untuk beberapa nilai RC

1. Deteksi Sinkron

Deteksi selubung tidak bisa mendeteksi sinyal termodulasi amplituda seperti

sinyal DSB-suppressed carrier. Tapi jika dimungkinkan untuk mendapatkan sinyal

dengan frekuensi dan phasa yang sinkron dengan carrier, maka deteksi sinyal DSB-

SC bisa dilakukan. Beberapa sistem komunikasi mengirimkan sinyal pilot-carrier

kecil yang tersinkronisasi dengan sinyal carrier, seperti pada teknik FM stereo. Jika

suatu osilator lokal yang sinkron dengan sinyal carrier tersedia, demodulasi bisa

dilakukan dengan teknik berikut :

Gambar Deteksi sinkron

Tinjau sinyal DSB

Jika osilator lokal adalah :

VL = V sinω ct

Maka sinyal output adalah

V0 = VL S(t)

Jika sinyal di-filter low pass dengan (ωm < B ≤ ωc ) maka

Local Osilator

Low Pass Gaussian

Vt

VoutVin

yang proporsional dengan sinyal pemodulasi. Teknik deteksi ini juga bisa

dipergunakan untuk memodulasi sinyal AM dan SSB.

2.4 Demodulasi FM Kuadratur

Teknik demodulasi FM kuadratur ialah teknik demodulasi FM dengan cara

memecah sinyal ke dua buah kanal, menggeser fasa sinyal salah satu kanal sebesar

90 derajat dikurangi dengan perkalian antara sebuah konstanta dengan selisih

frekuensi antara frekuensi tengah (IF) dengan frekuensi masukan. Diagram blok dari

demodulator FM kuadratur adalah sebagai berikut.

Gambar Diagram blok dari demodulator FM kuadratur

Sinyal yang masuk (v in) dipecah ke dua kanal satu kanal masuk ke rangkaian

pengali analog, dan yang lain masuk ke rangkaian penggeser fasa 90 derajat

(implementasinya menggunakan kapasitor) sehingga menghasilkan sinyal (vo ) . Coil tank adalah rangkaian LC paralel yang memiliki frekuensi resonansi sama

dengan frekuensi tengah (IF) dari sinyal FM yang masuk f c . Jika sinyal yang

masuk adalah sinyal dengan frekuensi tersebut, sinyal ini akan memilih jalur dengan

impedansi yang lebih rendah, yaitu langsung masuk ke modulator. Sebaliknya jika

sinyal tersebut memiliki frekuensi di atas atau di bawah frekuensi IF, maka sinyal

akan mengalami pergeseran fasa (Δθ )akibat adanya coil tank ini.

v in=v o sin (ωt ) ......................................................................................(2.11)

Δθ= π

2−K (ω−ω 0 )=KΔω

…...................................................................(2.12)

Konstanta K muncul akibat pergeseran tambahan oleh coil tank.

Sinyal kedua (v t ) memiliki bentuk

v t=vo sin(ωt+ π2 −KΔω)

…...................................................................(2.13)

perkalian kedua sinyal ini menghasilkan

vo2

2[sin (KΔω )+sin (2ωt−KΔω ) ]

……........................................................(2.14)

sinyal ini di filter dengan filter low-pass sehingga hanya menghasilkan sinyal

vo2

2sin (KΔω )

……….……………...…………………………………………(2.15)

untuk nilai yang kecil (kurang dari 0,25 radian) nilai ini dapat didekati dengan

vo2

2(KΔω )

…............................................................................................(2.16)

dari persamaan 2.16 ini terlihat bahwa amplitudo sinyal keluaran berbanding lurus

dengan selisih frekuensi masukan terhadap frekuensi tengah, dan juga terhadap

amplitudo sinyal masukan. Agar amplitudo sinyal masukan tidak mempengaruhi

proses demodulasi, maka sebelum masuk ke demodulator, sinyal terlebih dahulu

diproses oleh rangkaian limiter untuk menghilangkan variasi amplitudo sinyal.

2.4 Demodulasi Digital

Demodulasi adalah proses mendapatkan kembali sinyal informasi yang telah

ditumpangkan pada sinyal pembawa, sehingga output dari demodulasi adalah sinyal

informasi saja. Data ditransmisikan dengan mengubah bentuk frekuensi. Salah satu

frekuensi didesain sebagai frekuensi mark (f1) mewakili logika 1 dan frekuensi space

(f2) mewakili logika 0.

2.4.1 Amplitude Shift Keying (ASK)

ASK dikhususkan untuk mengebalkan noise pada komunikasi data nirkabel infrared. Pada ASK ini, sebuah subcarrier inframerah dideteksi oleh fotodetektor yang didigitalisasi menjadi pulsa level TTL antarmuka, dan subcarrier digital didemodulasikan oleh 1-bit digital demodulator. Untuk meningkatkan kekebalan kebisingan terhadap lampu neon, suara-suara optik dari lampu dianalisis dan perilaku dari jaringan komunikasi ASK inframerah dimodelkan di bawah suara-suara.

Berdasarkan model ini, demodulator digital disintesis melalui suatu alat sintesis tingkat tinggi, yang bertujuan menerapkan algoritma diskriminasi subcarrier dari suara optik. Sebagian dari hasil percobaan menunjukkan bahwa penerima ASK diwujudkan dengan penggunaan dari demodulator digital ini dapat mencapai link bebas kesalahan inframerah bahkan di bawah suara intens dari lampu neon.

2.4.2 Frewuency Shift Keying (FSK)

Salah satu metode demodulasi FSK untuk mengoptimalkan ketepatan parameter

sinyal FSK pada konfigurasi demodulator adalah filter type FSK demodulator.

Komponen utama demodulator ini adalah sebuah match mark filter, sebuah space

match filter, dan sebuah comparator. Prinsip kerja demodulator ini adalah sinyal FSK

yang masuk demodulator dilewatkan match mark filter dan match space filter,

kemudian output dari match filter tersebut dibandingkan. Jika output dari mark filter

lebih besar dari space filter maka keluaran yang dihasilkan adalah mark. Sedangkan

jika keluaran dari space filter lebih besar dari mark filter maka keluaran yang

dihasilkan adalah space. Secara sederhana konsep kerja demodulator FSK adalah

membalik nilai dari frekuensi ke biner. Apabila f1 = 1200 Hz untuk nilai mark dan f2 =

2200 Hz untuk nilai space maka frekuensi 1200 Hz akan dikonversi ke biner 1 dan

frekuensi 2200 Hz dikonversi ke biner 0.

2.4.3 Quadrature Ampltude Modulation (QAM)

QAM dapat dilihat sebagai generalisasi dari QPSK (pada kenyataannya, kadang-kadang disebut QPSK QAM-4). Salah satunya mengambil poin tambahan di konstelasi, dan keduanya di amplitudo dan fase. Dalam QAM-16 (Gambar 14-16), dipetakan empat bit per simbol. Sistem praktis saat ini menggunakan QAM-4 (QPSK), QAM-16, dan QAM-64. Quadrature demodulasi dengan penyesuaian untuk fase adalah skema demodulasi yang digunakan pada penerima dengan QAM. Untuk daya pemancar yang diberikan, tingkat sinyal yang sesuai untuk bit yang berbeda pada masukan ditekan bersama-sama dalam amplitudo dimana salah satunya pergi ke konstelasi dengan poin lebih. Ketahanan terhadap noise berkurang karena adanya pemisahan, tapi coding dan teknik pemrosesan sinyal dapat dibawa sehingga tahan terhadap efek noise untuk mencapai tingkat bit komunikasi yang lebih tinggi. Di banyak dunia nyata system komunikasi, lapisan fisik menyediakan konstelasi dengan beberapa kemungkinan dan pilihan kode; untuk setiap kumpulan kondisi saluran (misalnya, variansi noise, jika saluran yang baik dijelaskan dengan menggunakan model AWGN), ada beberapa kombinasi dari konstelasi, skema coding, dan kode rate, yang memaksimalkan tingkat di mana bit dapat diterima dan diterjemahkan secara andal. Layer yang lebih tinggi "bit rate seleksi" protokol menggunakan informasi tentang kualitas saluran (signal-to noise rasio, tingkat kehilangan paket, atau tingkat kesalahan bit) untuk membuat keputusan.

Gambar 2.12 QAM

2.4.4 QuarternaryPSK (QPSK)

QPSK adalah ide yang baik dalam menambahkan "derajat kebebasan" pada sistem (dan dengan demikian mengekstrak kinerja yang lebih tinggi). Metode ini, yang ditunjukkan pada Gambar 14-15, menggunakan quadrature skema pada kedua pemancar dan penerima. Ketika pemetaan bit ke nilai tegangan dalam QPSK, kita akan memilih nilai-nilai sehingga amplitudo t [n] adalah konstan.

Gambar 14-13: Quadrature demodulasi: tampilan sistem secara keseluruhan. Representasi alternatif yang ditunjukkan mengimplementasikan demodulator

quadrature menggunakan perkalian eksponensial tunggal kompleks, yang dimana lebih kompak dalam representasi dan deskripsi.

Selain itu, karena konstelasi sekarang melibatkan empat simbol, kita memetakan dua bit untuk setiap simbol. Jadi mungkin 00 memetakan ke (A,

A), 01 sampai (-A, A), 11 untuk (-A,-A), dan 10 untuk (A,-A) (oleh karena itu amplitudo √ 2A). Ada beberapa fleksibilitas dalam pemetaan ini, tetapi tidak bisa asal-asalan, misalnya, kita berhati-hati untuk tidak memetakan 11 sampai (A,-A) dan 00 sampai (A, A). Alasannya adalah bahwa noise apapun akan lebih menyebabkan (A, A) menjadi bingung fo (A,-A), dibandingkan dengan (-A,-A), jadi kita ingin kesalahan simbol untuk korup sebagai bit sesedikit mungkin.

Gambar 2.17 QPSK

2.5 Contoh Soal

1. Perhatikan sistem modulasi demodulasi-sederhana di bawah ini, dimana semua sinyal diasumsikan periodik dengan periode N = 10000 dan frekuensi sampling, fs, adalah 10000 sampel per detik. Selain itu, Ωa = 2π (fa / fs) = (1000 * 2π) / 10000.

Koefisien Fourier Series dengan frekuensi untuk input ke sistem modulasi demodulasi-diplot di bawah ini untuk kasus N = 10000 dan fs = 10000. Perhatikan bahwa koefisien Fourier adalah nol hanya untuk -100 ≤ k ≤ 100.

Plotlah koefisien deret Fourier terhadap frekuensi untuk sinyal di lokasi A dan B dalam diagram di atas. Pastikan untuk label fitur kunci seperti nilai dan indeks koefisien puncak. Tunjukkan juga lebar dari puncak.Jawab:

Sinyal dimodulasi oleh 2 gelombang pembawa, sebuah kosinus pada 1000 dan kosinus pada 2000. Dua spektrum termodulasi ini kemudian ditambahkan. Spektrum sinyal asli di titik asal, sehingga setelah modulasi komponen spektral muncul di + / - 1000 dan + / - 2000. Spektrum di A hanya menambahkan dua spectrum tersebut dan karenanya kita mendapatkan 4 puncak yaitu pada + / - 1000 dan + / - 2000. Ketinggian puncak adalah satu setengah dari aslinya dan lebar tetap sama seperti sinyal asli yaitu 100Hz.

Untuk spektrum di B, masing-masing puncak dalam spektrum A dialihkan dan diskala oleh masing-masing komponen modulasi. Ada 2 komponen modulasi karena kita mengalikan dengan (cos Omega + cos 2 * Omega). Ada 4 puncak pada spektrum asli A. Jadi puncak yang dihasilkan pada frekuensi :2000 + 2000 = 40002000 – 2000 = 01000 + 2000 = 30001000 - 2000 = -10002000 + 1000 = 30002000 - 1000 = 10001000 + 1000 = 20001000 – 1000 = 0-2000 + 2000 = 0-2.000-2000 = -4000-1000 + 2000 = 1000-1.000-2000 = -3000-2000 + 1000 = -1000-2.000-1000 = -3000-1000 + 1000 = 0-1.000-1000 = -2000Kemudian hasil diatas diperkecil dengan 2 wrt tinggi puncak asli, sehingga masing-masing 8 memiliki tinggi 1/4. Ada 2 puncak pada 3000 yang ditambahkan hingga kembali ke ketinggian 1/2. Demikian pula pada -

3000, -1000 dan 1000. Oleh karena itu, semua puncak memiliki ketinggian 1/2. Akun ini untuk 4 * 2 = 8 puncak. 4 puncak terletak pada 0, dan semua ditambahkan hingga memberikan puncak ketinggian 1 pada frekuensi 0. Akun ini untuk 4 puncak lagi. Dan 4 yang tersisa (16-4 * 2 - 4), semua "tunggal" puncak pada + / - 4000 dan + / - 2000 masing-masing dengan tinggi 1/4.

Gambar 3.4 Plot Koefisien Deret Fouerier Terhadap Sinyal B

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari penjelasan tentang demodulasi diatas telah diketahui bahwa demodulasi

mempunyai 2 jenis yaitu analog dan digital. Apabila menggunakan

demodulasi analog maka waktu yang akan kita terima kontinu dan jika digital

maka sinyal yang kita terima adalah waktu berupa angka biner yaitu 1 atau 0.

Sehingga untuk analog yag sering digunakan adalah AM, dan FM.

Sedangkan untuk digital adalah ASK, FSK, QAM dan QPSK.

BAB IV

DAFTAR PUSTAKA

http://www.scribd.com/doc/56387819/Demodulator-Am

http://www.scribd.com/doc/57839679/Teknik-Modulasi-Dan-Demodulasi

http://www.scribd.com/doc/57834664/Demodulasi

http://syafaatpradipta.students-blog.undip.ac.id/2009/06/30/modulator-dan-

demodulator- m/

http://elektronika-dasar.com/search/demodulasi

http://syafaatpradipta.students-blog.undip.ac.id/2009/06/30/modulator-dan-

demodulator-am/

http://www.scribd.com/doc/56387819/Demodulator-Am

http://www.scribd.com/doc/57839679/Teknik-Modulasi-Dan-Demodulasi

http://www.scribd.com/doc/57834664/Demodulasi

http://syafaatpradipta.students-blog.undip.ac.id/2009/06/30/modulator-dan-

demodulator-am/

http://elektronika-dasar.com/search/demodulasi

http://syafaatpradipta.students-blog.undip.ac.id/2009/06/30/modu

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-15763-2206100074-paper.pdf