Transcript Modulasi Bandpass - Teknik Elektro UIN SUSKA RIAU

Modulasi Bandpass
Pengantar
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
1
Modulasi Bandpass
• Modulator bandpass mengubah deretan bit
menjadi sinyal yang memiliki frekuensi yang
berpusat pada wc
• Modulator menghasilkan
• Modulator menyimpan bit informasi didalam
Amplitudo (A), atau frekuensi (w) atau fasa ( )
• Memerlukan gelombang carrier yang proses
selanjutnya memiliki bentuk dasar yang sama
dengan dengan modulasi analog yang
informasinya dalam bentuk digital yang dikenal
sebagai modulasi digital contohnya ASK, FSK, PSK,
dan QAM.
Basic Types of Modulation
1.
Continuous Wave (CW) Carrier Modulation
• Gelombang pembawa (carrier waveform) berupa gelombang kontinyu (biasanya
sinusoidal)
• Salah satu parameter dari gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal
informasi yang akan ditransmisikan
2.
Pulse Modulation
• Gelombang pembawa (carrier waveform) berbentuk pulsa (biasanya pulsa
persegi/rectangular)
• Salah satu parameter dari pulsa gelombang pembawa diubah sesuai bentuk
sinyal informasi yang akan ditransmisikan
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
3
Amplitudo, Frekuensi, Phase
C
B
A
1800
00
cycle (T)
voltage
+900
A
0
B
π
2π
C
time (t)
Amplitude (V)
-900
Amplitudo
Nilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari gelombang
Frekuensi
Jumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik (cycles per second atau Hertz)
Phase
Gelombang A dengan phase 00
Gelombang B dengan selisih phase -900 (lebih lambat) terhadap A
Gelombang C dengan selisih phase +900 (lebih cepat) terhadap A
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
4
Pulse Amplitude Modulation (PAM)
• Konsep dasar PAM adalah mengubah amplitudo pembawa yang berupa deretan pulsa
(diskrit) mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan
voltage
voltage
• Sinyal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling
signal)
time
Modulation
Message signal
voltage
time
time
Modulated
signal
Carrier
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
5
Modulasi Digital
 Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant
dari metode modulasi analog
 Teknik modulasi digital :
• Teknik dasar :
 Amplitude shift keying (ASK)
 Frequency shift keying (FSK)
 Phase shift keying (PSK)
• Variant dari teknik dasar di atas :
 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM)
 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)
 Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
6
BASK, BFSK dan BPSK
Binary Amplitude Shift Keying (BASK)
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)
Binary Frequency Shift Keying (BFSK)
Sinyal direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa
•Sinyal “1”  direpresentasikan dengan frekuensi tinggi
•Sinyal “0”  direpresentasikan dengan frekuensi rendah
Binary Phase Shift Keying (BPSK)
Sinyal direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa
•Sinyal “1”  Phase gelombang pembawa tidak bergeser (pergeseran phase 00)
•Sinyal “0”  Phase gelombang pembawa bergeser 1800 (berlawanan)
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
7
BASK, BFSK dan BPSK
Signal
BASK
BFSK
BPSK
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
8
4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM)
Sinyal direpresentasikan dengan 4 nilai besaran amplitudo dari gelombang
pembawa.
-2
-1
00
01
+1
10
Bit value
Amplitude
00
-2
+2
01
-1
11
10
+1
11
+2
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
9
Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)
Sinyal direpresentasikan dengan 4 status pergeseran phase dari gelombang
pembawa.
01
+900
11
00
1800
00
Bit value
Phase shift
00
00
01
+900
10
-900
11
1800
-900
10
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
10
Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
 Merupakan kombinasi amplitude modulation dan phase shift keying
 Sinyal direpresentasikan dalam kombinasi besaran amplitudo (2 besaran) dan
pergeseran phase (4 status).
 Memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi untuk bandwidth yang ditentukan
 Lebih tahan terhadap noise
011
900
010
Bit value
Amplitude
Phase shift
000
1
00
001
2
00
010
1
900
011
2
900
100
1
1800
101
2
1800
110
1
2700
111
2
2700
2
1
101
1800
000
100
001
00
110
2700
111
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
11
Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
Contoh :
Bit stream sinyal sbb : 001010100011101000011110
Bagi dalam kelompok masing-masing 3 bit: 001-010-100-011-101-000-011110
Perubahan amplitudo dan
phase
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
Bentuk gelombang modulasi
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
12
Sinyal Cosinus
A
Y=A cos(21t)
T
Cont’
A
Y=A cos(22t)
T
ASK (Amplituda Shift Keying)
• Amplituda Shift Keying
• Mengubah bit input menjadi sinyal
dimana bit disimpan dalam
amplituda
BASK (Binary Amplitude Shift Keying)
4-ASK
8-ASK
PSK
• Phase Shift Keying
• Mengubah deretan input bit menjadi
dimana bit direpresentasikan
dalam bentuk fasa
B-PSK (Binary-PSK)
Seluruh varian PSK
FSK
• Frequency Shift
Keying
• Bit 1 =
• Bit 0=
Varian FSK
Memilih metode modulasi
• Jika kanal memiliki banyak distorsi amplitudo
jangan gunakan metode ASK, jika kanal
memiliki banyak distorsi frekuensi jangan
gunakan FSK, jika kanal memiliki banyak
distorsi fasa jangan gunakan PSK
• Jika sudah diputuskan metode modulasinya,
jenis modulasinya seperti apa? Misalkan
digunakan PSK, apakah BPSK, 4PSK atau 8
PSK?
• Semakin besar teknik modulasi maka semakin
kecil bandwidth,seperti gambar di sebelah
Cont’
• Tetapi semakin tinggi metode modulasi maka akan
semakin besar kemungkinan kesalahan terjadi, atau
BER akan semakin tinggi, mengapa?
• Contoh BPSK memiliki 2 sinyal yang berbeda fasa
1800 untuk mewakili bit 0 dan 1, sedangkan 4 PSK
memiliki 4 sinyal yang berbeda fasa 900 untuk
mewakili bit 00,01,10,dan 11, maka 4PSK akan
mudah error oleh noise dibandingkan BPSK, karena
sinyal BPSK berbeda 1800 sedang 4PSK berbeda 900