MODULASI
Pengertian ModulasiModulasi adalah proses pencampuran dua sinyal
menjadi satu sinyal. Biasanya sinyal yang dicampur adalah sinyal
berfrekuensi tinggi dan sinyal berfrekuensi rendah. Dengan
memanfaatkan karakteristik masing-masing sinyal, maka modulasi
dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal informasi pada daerah
yang luas atau jauh. Sebagai contoh Sinyal informasi (suara,
gambar, data), agar dapat dikirim ke tempat lain, sinyal tersebut
harus ditumpangkan pada sinyal lain. Dalam konteks radio siaran,
sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yang
ditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa
(carrier). Jenis dan cara penumpangan sangat beragam. Yaitu untuk
jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital.
Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan
sinyal gambar, sinyal film, atau sinyal lain.Tujuan Modulasi
Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran. Masalah
perangkat keras menjadi lebih mudah. Menekan derau atau
interferensi. Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio.
Untukmultiplexing, proses penggabungan beberapa sinyal informasi
untuk disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal
transmisi.
Fungsi ModulasiSinyal informasi biasanya memiliki spektrum yang
rendah dan rentan untuk tergangu oleh noise. Sedangakan pada
transmisi dibutuhkan sinyal yang memiliki spektrum tinggi dan
dibutuhkan modulasi untuk memindahkan posisi spektrum dari sinyal
data, dari pita spektrum yang rendah ke spektrum yang jauh lebih
tinggi. Hal ini dilakukan pada transmisi data tanpa kabel (dengan
antena), dengan membesarnya data frekuensi yang dikirim maka
dimensi antenna yang digunakan akan mengecil.Gelombang pembawa
berbentuk sinusoidalc(t) = Ac cos(2 fct + c )Parameter parameter
dari gelombang tersebut yang dapat dimodulasi adalah : Amplitudo,
Ac untuk modulasi amplitudo Frekuensi, fc atau c = 2 fc t untuk
modulasi frekuensi Phasa, c untuk modulasi fasa.Amplitudo,
Frekuensi, Phase
AmplitudoNilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari
gelombangFrekuensiJumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik
(cycles per second atau Hertz)PhaseGelombang A dengan phase
00Gelombang B dengan selisih phase -900(lebih lambat) terhadap
AGelombang C dengan selisih phase +900(lebih cepat) terhadap
AJenis-jenis modulasi analog Amplitude modulation (AM) Frequency
modulation (FM) Pulse Amplitude Modulation (PAM)
1. Amplitude modulation (AM)Modulasi jenis ini adalah modulasi
yang paling simple, frekwensi pembawa atau carrier diubah
amplitudenya sesuai dengan signal informasi atau message signal
yang akan dikirimkan. Dengan kata lain AM adalah modulasi dalam
mana amplitude dari signal pembawa (carrier) berubah
karakteristiknya sesuai dengan amplitude signal informasi. Modulasi
ini disebut juga linear modulation, artimya bahwa pergeseran
frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan
ditransmisikan.
AM mempunyai jenis-jenis modulasi sebagai berikut: AM SSB
(Single Sideband)adalah salah satu jenis modulasi amplitudo dimana
spektrum frekuensi yang dipancarkan hanya salah satu dari spektrum
frekuensi AM yaitu frekuensi LSB (Lower Sideband) atau frekuensi
USB (Upper Sideband) saja AM DSBFC (Double Sideband Full
Carrier)disebut juga full AM dimana spektrum yang dipancarkan
adalah spektrum frekuensi AM yaitu frekuensi LSB dan frekuensi USB.
Bandwidth sinyal termodulasinya adalah sama dengan dua kali sinyal
informasinya AM DSBSC (Double Sideband Supprised Carrier)adalah
jenis modulasi amplitudo dimana spektrum frekuensi carrier di tekan
mendekati nol AM VSB (Vestigial Sideband)sering digunakan pada
industri televisi komersial untuk transmisi dan penerimaan sinyal
video. Pada VSB sebagian komponen LSB ikut di transmisikan dengan
komponen USB dan komponen pembawaada satu hal yang paling dominan
di semua jenis-jenis dari modulasi AM. Hal ini adalah
sideband.Sideband adalahbeberapa komponen yang ada di setiap proses
modulasi. Contohnya pada AM SSB maka sideband yang di transmisikan
adalah sideband frekuensi LSB atau USB saja. Tentunya di suatu
sistem terdapat juga transmisi sideband. proses pada transmisi
sideband :
Dari gambar diatas terlihat bahwa audio input masuk ke audio
input filter. di dalam audio input filter sinyal masukan akan di
filter sehingga menghasilkan sinyal dengan frekuensi di bawah 3400
Hz, kemudian sinyal akan masuk ke audio amplifier agar amplitudo
sinyal dapat dikuatkan, kemudian sinyal akan masuk ke amplitudo
modulator, disini terjadi proses modulasi dimana terjadi
penumpangan sinyal informasi ke sinyal carrier. Kemudian sinyal
yang termodulasi akan masuk ke output filter. di output filter
sinyal termodulasi akan di filter sehingga menghasilkan sinyal AM
dengan satu sideband saja. Baik itu LSB maupun USB.
2. Frequency modulation (FM)Modulasi Frekwensi adalah salah satu
cara memodifikasi/merubah Sinyal sehingga memungkinkan untuk
membawa dan mentransmisikan informasi ketempat tujuan. Frekwensi
dari Sinyal Pembawa (Carrier Signal) berubah-ubah menurut besarnya
amplitude dari signal informasi. FM ini lebih tahan noise dibanding
AM.
3. PulseAmplitude Modulation (PAM)Basic konsep PAM adalah
merubah amplitudo signal carrier yang berupa deretan pulsa
(diskrit) yang 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).
Proses-proses utama pada sistem PCM, diantaranya Proses Sampling
(Pencuplikan), Quantizing (Kuantisasi), Coding (Pengkodean),
Decoding (Pengkodean Kembali).Pada Gambar A ditunjukkan diagram
blok proses pengiriman pada PCM diantaranya: Filter (LPF), Sampler,
Quantizer dan Coder. Pada tahap pertama, sinyal input (analog)
dengan frekuensifmmasih bercampur dengan noise atau sinyal lain
yang berfrekuensi lebih tinggi. Untuk menghilangkan sinyal-sinyal
yang tidak di inginkan(noise) tersebut digunakan LPF (low pass
filter) seperti yang ditunjukkan Gambar B.
Setelah sinyal di filter, selanjutnya adalah pengambilan sample
seperti yang ditunjukkan pada Gambar A dan C. Frekuensi sampling
(fs) harus lebih besar atau sama dengan dua kali frekuensi sinyal
informasi (fs 2fm) ; sesuai dengan Theorema Nyquist. Sinyal output
sampler disebut sinyal PAM (Pulse Amplitudo Modulation).
Sinyal PAM tersebut yang merupakan potongan dari sinyal aslinya
kemudian diberi nilai (level) sesuai dengan amplitudo dari
masing-masing sample sinyal (Gambar C). Jumlah pembagian level
sinyal yang digunakan disuaikan dengan jumlah bit yang di inginkan
untuk mengkodekan satu sample sinyal PAM berdasarkan persamaan
berikut;N = 2nNadalah jumlah level sample yang di ambil dannadalah
jumlah bit yang digunakan untuk mengkodekan satu sinyal PAM.
Misalkan sinyal-sinyal PAM tersebut akan dikodekan menjadi 4 bit
maka jumlah level yang akan diperoleh adalah; N = 24 = 161
