Upload
doxuyen
View
262
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
1
Ir. Roedi Goernida, MT
SINYAL & MODULASI
Program Studi Sistem Informasi – Fakultas Rekayasa IndustriInstitut Teknologi Telkom
Bandung
2012
2
Pengertian Sinyal
● Merupakan suatu perubahan amplitudo dari tegangan, atau arus terhadap waktu (time).
● Data yang dipropagasikan dalam bentuk analog ataupun digital.
• Peak Amplitude (A)– Kuat sinyal maksimum– Diukur (volts)
• Frequency (f)– Kecepatan perubahan kuat sinyal– Diukur (Hertz / Hz) atau
Cycle/second (C/s)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 1
3
Pembagian sinyal
● Sumber : sinyal suara, sinyal musik & sinyal gambar.
● Bentuk : sinus wave, square wave, gergaji dll.
● Kontinyuitas : sinyal analog & sinyal diskrit.
● Arah arus : sinyal arus searah & sinyal arus bolak-balik.
● Fungsi : sinyal informasi & sinyal pembawa.
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 2
4
Jenis Sinyal
● Sinyal listrik → sinyal yang bentuknya berupa arus listrik.
● Sinyal optik → sinyal yang bentuknya berupa cahaya (optical light).
● Sinyal analog → sinyal yang kontinu (continuous time signal) sejenis dengan bentuk asalnya dan memiliki nilai tertentu berdasarkan waktu.
● Sinyal digital → sinyal yang berbentuk diskrit (discrete time signal) & hanya terdiri dari dua keadaan yaitu “1” atau “0” kapanpun waktunya.
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 3
5
Bentuk Sinyal
Analog
Digital
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 4
6
Sinyal berdasarkan domain waktu
● Sinyal Kontinu : bentuk bervariasi yang mulus dengan berjalannya waktu.
● Sinyal Diskret : berada pada tingkat konstan tertentu kemudian berubah pada tingkat konstan yang lain.
● Sinyal Periodik : Mempunyai bentuk yang berulang dengan berjalannya waktu.
● Sinyal Aperiodik : Bentuk tidak berulang dengan berjalannya waktu
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 5
7
Sinyal Analog & Digital
Analog● Berubah secara kontinyu● Disalurkan melalui media tranmisi: kawat, FO, udara● Bandwidth
– suara (speech): 100Hz sd 7kHz
– telepon: 300Hz sd 3400Hz
– video: 4MHz
Digital● Diskret, pulsa-pulsa tegangan tidak kontinu.● merepresentasikan dua kondisi yaitu “0” atau “1” (binary) →
Data biner di-encode menjadi elemen-elemen sinyal
0
1
t
t
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal.6
8
Data & Sinyal (1/2)
● Biasanya menggunakan sinyal digital untuk data digital dan sinyal analog untuk data analog.
● Dapat menggunakan sinyal analog untuk membawa data digital → Modem
● Bisa menggunakan sinyal digital untuk membawa data analog → Compact Disc audio atau Codec
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 7
9
Modem
Telepon
Data analog(voice sound wave)
Sinyal analog
Data & Sinyal (2/2)
Data digital(binary voltage pulses)
Sinyal analog(termodulasi pada
frekuensi pembawa)
CODEC
Digital transmitter
Data analog
Data digital Sinyal digital
Sinyal digital
● Sinyal analog membawa Data Analog & Data Digital
● Sinyal Digital membawa Data Analog & Digital
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 8
10
Pengertian Modulasi
● Merupakan suatu proses penumpangan atau penggabungan sinyal informasi kepada gelombang pembawa, sehingga memungkinkan sinyal tsb ditransmisikan melalui communication channel.
● Parameter penggabungan dilakukan dengan mengubah-ubah besaran tertentu dari gelombang pembawa sesuai dengan bentuk sinyal, yaitu:
– Frekuensi,– Amplitudo,– Fasa.
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 9
11
Tujuan Modulasi (1/2)
Kemudahan dalam pemancaran.Penggeseran spektrum frekuensi sinyal dari domain frekuensi rendah ke radio frequency (RF) untuk dapat dipancarkan (apabila communication channel berupa sistem radio)
Digunakan dalam multiplexingMentranslasikan sinyal ke spektrum frekuensi yang berbeda-beda untuk memungkinkan beberapa sinyal ditransmisikan melalui channel yang sama
Mengatasi keterbatasan perangkatPerangkat 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
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 10
12
Frequency assignment Menentukan frekuensi kerja dari pemancar (radio, televisi dsb)
Mengurangi noise (S/N) & 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
Tujuan Modulasi (2/2)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 11
13
Modulasi analog
Amplitude Modulation (AM)
Frequency Modulation (FM)
Phase Modulation (PM)
Jenis-jenis Modulasi (1/4)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 12
14
Modulasi digital
Amplitude Shift Keying (ASK) / On Off Keying (OOK)
Frequency Shift Keying (FSK)
Phase Shift keying (PSK)
Jenis-jenis Modulasi (2/4)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 13
15
BASK, BFSK & BPSK.
Jenis-jenis Modulasi (3/4)
BASK
BFSK
BPSK
Signal
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 14
16
Modulasi digital dalam varian lainnya
Pulse Amplitude Modulation (4-PAM)
Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)
Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
Jenis-jenis Modulasi (3/3)
Bit value Amplitude Phase shift
001 2 00
010 1 900
100 1 1800
011 2 900
101 2 1800
000 1 00
011 2 900
110 1 2700
Perubahan amplitudo & phasa Bentuk gelombang modulasi
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 15
17
Metoda modulasi
Transmitter Receiver
ModulatorKanal transmisi
Gelombang pembawa termodulasi
(Modulated CW)
Informasi Informasiterdeteksi
Demodulator
Gelombang pembawa(Carrier Wave / CW)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 08 Hal. 16
18
Metoda Modulasi Amplitudo (AM)
AMModulator
Informasi
Gelombang pembawa
Gelombang pembawa termodulasi amplitudo
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal.17
19
Metoda Modulasi Frekuensi (FM)
FMModulator
Informasi
Gelombang pembawa
Gelombang pembawa termodulasi frekuensi
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 18
20
Metoda Modulasi Phasa (PM)
PMModulator
Informasi
Gelombang pembawa
Gelombang pembawa termodulasi phasa
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 19
21
Spektrum modulasi
Amplitude Modulation (AM)
Frequency Modulation (FM)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 20
22
Aplikasi modulasi
Tipe modulasi Aplikasi
1. AM - Radio AM- Televisi- Radio komunikasi pesawat udara- Radio komunikasi masyarakat
2. FM - Radio FM- TV (suara)- Telepon selular, cordless- Radio perairan- VCR- Mesin Fax
3. FSK - Telepon selular, cordless- Modem komputer
4. PSK - Telepon selular, cordless- Mesin Fax- Modem komputer
5. ASK / OOK - TV remote control- Pembuka pintu garasi
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 21
23
Carrier frequency assignments for different methods of information transmission
Alokasi frekuensi pembawa
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 – 07 Hal. 22
24
Spektrum frekuensi
Radio relay & satellite communication
Cellular
TV broadcasting
Domestic public land mobileRural subscriberMaritime mobile
TV broadcasting
FMbroadcasting
Domesticland mobile
International overseasship telephone
RadioBroadcasting
Marine
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 23
25
Contoh soal (1/2)
1. Berapa frekuensi kerja dari suatu pemancar yang memiliki panjang gelombang 4000 m?
2. Suatu link gelombang radio “line-of-sight / LOS” bekerja pada frekuensi 16.06 GHz. Berapa panjang gelombang ekuivalen pada frekuensi tersebut?
f = c / λ
= (3 x 108) / (4 x 10
3)
f = 75 kHz
λ = c / f
= (3 x 108) / (16.06 x 10
9)
λ = 0.01868 m = 18.68 mm
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 24
26
3. Suatu radio pemancar FM di Bandung bekerja pada frekuensi 104.75 MHz. Berapa tinggi antena pemancar ideal yang diperlukan oleh radio tersebut?
λ = c / f
= (3 x 108) / (104.75 x 10
6)
λ = 2.86 m
Sehingga tinggi antena ideal adalah 0.25λ = 0.72m
Contoh soal (2/2)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 26
27
Pulse Code Modulation
Suatu metode standarisasi yang digunakan pada jaringan
telepon untuk mengubah sinyal analog ke sinyal digital
yang disalurkan melalui suatu jaringan telekomunikasi
digital.
CODEC (Coder-decoder) → mengubah data analog
menjadi bentuk digital untuk ditransmisikan dan
mengembalikan data aslinya dari data digital.
Metoda:
Sampling
Quantizing
Coding
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 26
28
Konsep PCM (1/2)
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 27
29
Konsep PCM (2/2)
`
a. TX
b. RX
Hand-out: Sistem Telekomunikasi IS1323 - 07 Hal. 28
30
End of slideλ