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) memeiliki
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. Untuk pengiriman ini
dapat digunakan media transmisi fisik (logam atau optik) atau non fisik
(gelombang-gelombang radio). Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem
modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK.
1 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.
Bentuk sinyal termodulasi dalam hal ini dapat didekati dengan sebuah persamaan
matematik:
matematik:
v (t) = Vc/2 [1 + mvm(t )]cos(2ωc )
dimana:
Vc= amplitudo sinyal carrier v
m = sinyal pemodulasi yang bernilai 1 atau 0
m = indek modulasi ωc = 2pf
c = frekuensi carrier dalam nilai radiant
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. Keduanya merupakan standar
transmisi data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT. FSK juga tidak tergantung
pada teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula.
Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan bahwa pemancar telah
siap. Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multi transmitter),
masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian
gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja.
Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara
konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam
variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu
More atau Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi
(pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau proses demodulasinya) akan
lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat minim/kecil. 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. Hubungan antara dua
sudut fase yang dikirim digunakan untuk memelihara stabilitas. Dalam keadaan
seperti ini , fase yang ada dapat dideteksi bila fase sebelumnya telah
diketahui. Hasil dari perbandingan ini dipakai sebagai patokan (referensi).
Untuk transmisi Data atau sinyal Digital dengan kecepatan tinggi, lebih efisien
dipilih system modulasi PSK.
Dua
jenis modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu :
1. BPSK ( Binary Phase Shift Keying
)
BPSK adalah format yang paling sederhana dari PSK. Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan sebesar 180° dan sering juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari semua bentuk modulasi PSK. Akan tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian maka modulasi ini tidak cocok untuk aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya dibatasi.
BPSK adalah format yang paling sederhana dari PSK. Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan sebesar 180° dan sering juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari semua bentuk modulasi PSK. Akan tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian maka modulasi ini tidak cocok untuk aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya dibatasi.
2. QPSK
( Quadrature Phase Shift Keying )
QPSK
Kadang-Kadang dikenal sebagai
quarternary atau quadriphase PSK atau 4-PSK, QPSK menggunakan empat titik pada
diagram konstilasi, terletak di sekitar suatu lingkaran. Dengan empat tahap,
QPSK dapat mendekode dua bit per simbol. Hal ini berarti dua kali dari BPSK.
Analisis menunjukkan bahwa ini mungkin digunakan untuk menggandakan data rate
jika dibandingkan dengan sistem BPSK. Walaupun QPSK dapat dipandang sebagai
sebagai suatu modulasi quaternary, lebih mudah untuk melihatnya sebagai dua
quadrature carriers yang termodulasi tersendiri. Dengan penafsiran ini, maka
bit yang digunakan untuk mengatur komponen phase pada sinyal carrier ketika
digunakan untuk mengatur komponen quadrature-phase dari sinyal carrier
tersebut. BPSK digunakan pada kedua carrier dan dapat dimodulasi dengan bebas.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar