Teknik Pemodulasian AM/FM

•    Amplitudo Modulation (AM)

a.      Cara Kerja AM

Modulasi ini memperguanakan amplitudo sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital. Pada AM, frekuensi dan phase sinyal adalah tetap, yang berubah-ubah adalah amplitudonya.

Amplitude modulation adalah cara modulasi yang paling mudah tetapi mudah dipengaruhi oleh keadaaan media transmisinya.

b.      Tekhnik  Amplitudo Modulation

Amplitudo modulasi adalah salah satu bentuk modulasi dimana sinyal informasi digabungkan dengan sinyal pembawa (carrier) berdasarkan perubahan amplitudonya. Amplitudo modulasi merupakan modulasi analog linier, disebut linier karena frekuensi sinyal pembawa tetap/konstan. Besarnya amplitudo sinyal informasi mempengaruhi besarnya frekuensi sinyal pembawa. Parameter sinyal yang mengalami perubahan adalah amplitudonya, amplitude sinyal pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi. Rentanng frekuensi AM adalah 500 Hz – 1.600 KHz dan panjang gelombang/amplitudonya 1600 KHz – 30.000 KHz, jika direntangkan dengan satuan meter, jangkauan sinyal AM bisa mencapai puluhan ribu kilometer.

c.       Penerapan Amplitudo Modulation

Di pemancar radio dengan teknik AM, amplitudo gelombang carrier akan diubah seiring dengan perubahan sinyal informasi (suara) yang dimasukkan. Frekuensi gelombang carrier-nya relatif tetap. Kemudian, sinyal dilewatkan ke RF (Radio Frequency) Amplifier untuk dikuatkan agar bisa dikirim ke jarak yang jauh. Setelah itu, dipancarkan melalui antena.

a.      Kekurangan dan Kelebihan AM

Kekurangan :

1.      Dapat terganggu oleh gangguan atmosfir.

2.      Daya yang dibutuhkan lebih besar dibandingkan FM.

                  Kelebihan :

             1.      Memiliki range jangkauan yang luas karena sinyal AM mampu dipantulkan pada                                  lapisan udara teratas yaitu ionosfer.

             2.      Lebih mudah dimodulasi karena lebih sederhana.

•     Frequency Modulation ( FM )

a.      Cara Kerja Frequency Modulation ( FM ) 

Di pemancar radio dengan teknik modulasi FM, frekuensi gelombang carrier akan berubah seiring perubahan sinyal suara atau informasi lainnya. Amplitudo gelombang carrier relatif tetap. Setelah dilakukan penguatan daya sinyal (agar bisa dikirim jauh), gelombang yang telah tercampur tadi dipancarkan melalui antena.

b.      Tekhnik Frequency Modulation (FM)

Jadi dalam sistem FM, sinyal modulasi (yang ditumpangkan) akan menyebabkan frekuensi dari gelombang pembawa berubah-ubah sesuai perubahan frekuensi dari sinyal modulasi. Sedangkan pada PM perubahan dari sinyal modulasi akan merubah fasa dari gelombang pembawa. Hubungan antara perubahan frekuensi dari gelombang pembawa, perubahan fasa dari gelombang pembawa, dan frekuensi sinyal modulasi dinyatakan sebagai indeks modulasi (m) dimana :

m = Perubahan frekuensi (peak to peak Hz) / frekuensi modulasi (Hz) 

Dalam siaran FM, gelombang pembawa harus memiliki perubahan frekuensi yang sesuai dengan amplituda dari sinyal modulasi, tetapi bebas frekuensi sinyal modulasi yang diatur oleh frekuensi modulator.

c.       Penerapan Frequency Modulation (FM)

Pemancar FM

Tujuan dari pemancar FM adalah untuk merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. Dalam bentuk sederhana dapat dipisahkan atas modulator FM dan sebuah power amplifier RF dalam satu unit. Sebenarnya pemancar FM terdiri atas rangkaian blok subsistem yang memiliki fungsi tersendiri

d.      Kelebihan dan kekurangan

             Kelebihan :

         1.   Lebih tahan noise (gangguan atmosfir) karena frekuensi 88 – 108 Mhz jarang terkena noise                  seperti   itu.

         2.  Daya yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan AM.

         3.   Bandwith lebih lebar dibandingkan AM memungkinkan transmisi stereo.

             Kekurangan :

         1     .      Lebih rumit dibandingkan AM.

Teknik Pemodulasian PM/FSK

• Phase Modulasi (PM)

a.      Cara Kerja PM

Modulation ini menggunakan perbedaan sudut fasa dari sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital. Pada cara modulasi ini amplitudo dan frekuensinya tetap, sedang phasa-nya yang berubah-ubah.

Cara modulasi ini yang paling baik tetapi juga paling sukar.  Biasanya dipergunakan untuk pengiriman data dalam jumlah yang banyak dan dalam kecepatan yang tinggi.

 

b.      Tekhnik  Phase Modulasi (PM)

Phase modulasi merupakan bentuk modulasi yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fase dari sinyal pembawa. Hampir mirip dengan FM, frekuensi pembawa juga bervariasi karena variasi fase dan tidak merubah amplitudo pembawa. Phase modulasi jarang digunakan karena memerlukan perangkat keras penerima yang lebih kompleks. Keuntungan phase modulasi adlah potensi gangguan dan daya yang dibutuhkan lebih kecil.

c.       Penerapan Phase Modulasi (PM)

Dalam proses modulasi ini fase dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan status sinyal informasi digital. Sudut fase harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima. Guna memudahkan memperoleh stabilitas frekuensi pada penerima, kadang-kadang dipakai untuk suatu teknik yang koheren dengan PSK yang berbeda-beda.

d.      Kekurangan dan Kelebihan

Kekurangan :

1.      Lebih rumit dibandingkan AM.

Kelebihan :

                  1.    Potensi noise (gangguan atmosfir) lebih kecil

•          Frekuensi Shift Keying (FSK)

Dalam modulasi FM, frekuensi carrier diubah-ubah harganya mengikuti harga sinyal pemodulasinya (analog) dengan amplitude pembawa yang tetap. Jika sinyal yang memodulasi tersebut hanya mempunyai dua harga tegangan 0 dan 1 (biner/ digital), maka proses modulasi tersebut dapat diartikan sebagai proses penguncian frekuensi sinyal. Hasil gelombang FM yang dimodulasi oleh data biner ini kita sebut dengan Frekuensi Shift Keying (FSK).

 

Gambar 3: Sinyal FSK Dalam system FSK (Frequency Shift Keying ), maka simbol 1 dan 0 ditransmisikan Secara berbeda antara satu sama lain dalam satu atau dua buah sinyal sinusoidal yang berbeda besar frekuensi nya. Berikut adalah gambar Gambar Modulator FSK (FrekuensiShift Keying)

Gambar 4 : Block diagram FSK

Cara Kerja Modulator FSK runtun data biner diaplikasikan / diinputkan pada on off level encoder. Pada bagian keluaran encoder, simbol 1 di representasikan oleh konstanta amplitudo, sedangkan simbol 0 di representasikan oleh bilangan 0 atau kosong. Sebuah inverter ditambahkan pada bagian bawah. Jika masukan dari inverter tersebut adalah 0, maka keluarannya menjadi atau dengan kata lain, jika input maka keluaran menjadi 0. Multiplier atau pengali berfungsi sebagai saklar/switch yang berhubungan dengan pembawa agar berada dalam kondisi on dan off. Jika masukan dari pengali adalah maka pembawa (carrier) akan menjadi on (off). Jika symbol yang ditransmisikan adalah 1, maka carrier dari upper channel menjadi on dan bagian lower channel menjadi off. Sedangkan jika symbol yang di transmisikan adalah 0, maka carrier dari upper channel menjadi off dan bagian lower menjadi on. Sedangkan jika symbol yang di transmisikan adalah 0, maka carrier dari upper channel menjadi off dan bagian lower menjadi on. Sehingga keluaran dari modulator yang merupakan perpaduan dari dua buah carrier yang berbeda frequensi dikendalikan oleh nilai masukan pada modulator tersebut. Modulator FSK ( Pemancar Binary FSK)

Dengan FSK biner,pada frekuensi carrier tergeser (terdeviasi) oleh input data biner.Sebagai konsekuensinya, output pada suatu modulator FSK biner adalah suatu fungsi step pada domainfrekuensi. Sesuai perubahan sinyal input biner dari suatu logic 0 ke logic 1, dan sebaliknya, output FSKbergeser diantara dua frekuensi: suatu „‟mark‟‟ frekuensi atau logic 1 dan suatu “space” frekuensi atau logic 0.Dengan FSK biner, ada suatu perubahan frekuensi output setiap adanya perubahan kondisi logic padasinyal input. Sebagai konsekuensinya, laju perubahan output adalah sebanding dengan laju perubahan input.Dalam modulasi digital, laju perubahan input pada modulator disebut bit rate dan memiliki satuan bit per second (bps). Laju perubahan pada output modulator disebut baud atau baud rate dan sebandingdengan keterkaitan waktu pada satu elemen sinyal output. Esensinya, baud adalah

kecepatan simbol perdetik. Dalam FSK biner, laju input dan laju output adalah sama; sehingga, bit rate dan baud rate adalahsama. Suatu FSK biner secara sederhana diberikan seperti Gambar

Kinerja Binary FSK Kita mulai dengan menganalisa kinerja pada matched filter coherent yang dalam hal ini menggunakan correlation detector. Kinerja system correlation detector untuk system komunikasi biner dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut:

 Penurunan ini didasari asumsi (anggapan) bahwa keduia sinyal memiliki priority probability yang sama.Untuk aplikasi system FSK, dimana

sehingga E dan r diberikan sebagai

Aplikasi FSK

·         Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) adalah standar komunikasi digital, terutama digunakan untuk membuat system telepon tanpa kabel. Ini berasal di Eropa.

·         AMPS (Advance MobIle Phone Service) adalah teknologi mobile telephon generasi pertama (1G) yangmasih menggunakan system analog FDMA (Freqwency Division Multiple Access).

·         CT2 adalah standar telepon tanpa kabel yang digunakan pada awal tahun sembilan puluhan untuk memberikan layanan telepon jarak pendek proto-mobile di beberapa negara di Eropa. Hal ini dianggap sebagai pelopor untuk sistem DECT populer.

·         ERMES (Radio Eropa Messaging System) adalah sistem radio paging pan-Eropa.

·         Land Mobile Radio System (LMRS) adalah istilah yang menunjukkan suatu sistem komunikasi nirkabel (s) yang dimaksudkan untuk digunakan oleh pengguna kendaraan darat (ponsel) atau berjalan kaki(portabel). Sistem tersebut digunakan oleh organisasi darurat pertama yang merespon, pekerjaan umumorganisasi, atau perusahaan dengan armada kendaraan besar atau staf lapangan banyak.

·         Modem

Modem merupakan singkatan dari modulator - demodulator. Modulator artinya penumpangan isyarat, demodulator pengambilan isyarat. Seperti penumpang bus yang masuk dari halte A keluar di halte B,maka halte A adalah modulator, halte B adalah demodulator. Pada pengiriman data digital, isyarat yang ditumpangkan ke modem dalam hal ini adalah isyaratdata digital dengan format komunikasi serial tak singkron (gambar 1). Data berupa urutankeadaan tegangan masukan 0V atau 5V (standar TTL) yang mewakili keadaan logika 0 atau 1.format data serial taksingkron terdiri dari start bit (logika 0 tanda mulai), 8bit data (bisa atau 1),dan stop bit (logika 1 sebagai tanda akhir). Pada saat tidak mengirim data kondisi output deviceberlogika 1 (mark), sehingga untuk memulai pengiriman data (start bit) berlogika 0 (space),selesai pengiriman data kembali ke kondisi mark. Modulator pada modem Modulator mengubah isyarat data serial menjadi isyarat isyarat audio. Input modulator berupa sinyal data serial, outputnya berupa audio. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi dari sinyal pembawa (carrier) dan siap untuk dikirimkan. Lihat gambar berikut.

Demodulator pada modem Pada demodulator mempunyai fungsi kebalikan dari modulator yaitu inputx berupa frequensi audio outputnya berupa isyarat data serial. Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehimgga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Selanjutnya susunan peralatan komunikasi data melalui modem adalah seperti gambar dibawah. Komputer atau mikrokontroller yang berkomunikasi dengan komputer atau mikreokontroller lain pada jarak jauh masih memerlukan transmisi data yang berupa radio atau telepon.

Definisi Atau Pengertian Radio Dan Gelombang Radio

A.    Definisi Atau Pengertian Radio Dan Gelombang Radio

Pengertian radio dan gelombang radio – apakah itu radio dan glombang radio? di jaman yang serba canggih ini kita mungkin sudah mengenal kata tersebut. Tapi apakah kamu sudah mengetahui arti dari radio?

Radio adalah suatu teknologi yang dipakai untuk pengiriman sinyal, yaitu dengan menggunakan cara modulasi dan cara radiasi gelombang elektromagnetik. Gelombang ini melintas dan merambat melalaui udara serta bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa akan udara, sebab gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (misalnya seperti molekul udara).

Glombang radio adalah merupakan suatu gelombang yang mempunyai frekuensi paling kecil / panjang gelombang paling panjang. Gelombang radio ada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz / orde pangkat 9). Atau penjelasan singkatnya merupakan suatu bentuk radiasi elektromagnetik (electromagnetic radiation) yang tidak terlihat.

Gelombang Radio terdiri dari :

1.    Frekuensi dan Panjang Gelombang

2.    Teknik Pemodulasian AM FM

3.    Teknik Pemodulasian PM FSK

4.    Teknik Pemodulisian PSK CDMA

5.    Dll

1.      Frekuensi dan Panjang Gelombang

a.    Frekuensi

Frekuensi dan panjang gelombang adalah dua fenomena yang dihadapi dalam gelombang mekanik. Frekuensi osilasi menjelaskan bagaimana “sering” terjadinya peristiwa ini. Panjang gelombang dari gelombang menjelaskan satuan panjang gelombang. Kedua konsep ini sangat penting dalam bidang pemahaman seperti gelombang mekanik, fisika modern, mekanika kuantum dan teori medan elektromagnetik. Sangat penting untuk memiliki pemahaman yang jelas dalam konsep-konsep ini dalam rangka untuk unggul dalam bidang tersebut. Pada artikel ini, kita akan membahas apa yang dimaksud frekuensi dan panjang gelombang, definisi mereka, kesamaan panjang gelombang dan frekuensi dan akhirnya perbedaan antara panjang gelombang dan frekuensi.

Frekuensi adalah sebuah konsep yang dibahas dalam gerakan periodik benda. Untuk memahami konsep frekuensi, pemahaman yang tepat tentang gerakan periodik diperlukan. Sebuah gerakan periodik dapat dianggap sebagai salah gerak yang berulang dalam jangka waktu tertentu. Sebuah planet berputar mengelilingi matahari adalah gerak periodik. Sebuah satelit yang mengorbit mengelilingi bumi adalah gerak periodik; bahkan gerakan set keseimbangan bola adalah gerakan periodik. Sebagian besar gerakan periodik kita hadapi adalah lingkaran, linear atau setengah lingkaran. Sebuah gerakan periodik memiliki frekuensi. Frekuensi berarti bagaimana “sering” peristiwa ini. Untuk mempermudah, kita mengambil frekuensi sebagai kejadian per detik. Gerakan periodik dapat berupa seragam atau tidak seragam. Yang seragam bisa memiliki kecepatan sudut yang seragam. Fungsi seperti modulasi amplitudo dapat memiliki periode ganda. Mereka adalah fungsi periodik dikemas dalam fungsi periodik lainnya. Kebalikan dari frekuensi gerak periodik memberikan waktu untuk suatu periode. Gerak harmonis sederhana dan gerakan harmonik teredam juga gerakan periodik. Dengan demikian frekuensi gerakan periodik juga dapat diperoleh dengan menggunakan perbedaan waktu antara dua kejadian serupa. Frekuensi bandul sederhana hanya tergantung pada panjang pendulum dan percepatan gravitasi untuk osilasi kecil.

a.    Panjang Gelombang

        Panjang gelombang adalah sebuah konsep yang dibahas di bawah gelombang. Panjang gelombang dari gelombang adalah panjang di mana bentuk gelombang mulai terulang. Hal ini dapat didefinisikan dengan menggunakan persamaan gelombang. Dengan ψ adalah persamaan gelombang tergantung pada waktu (x, t), dalam waktu tertentu, jika ψ (x, t) adalah sama untuk dua nilai x dan tidak ada titik antara dua titik yang memiliki nilai ψ yang sama, perbedaan nilai-nilai x yang dikenal sebagai panjang gelombang gelombang. Hubungan antara panjang gelombang, frekuensi dan kecepatan gelombang diberikan oleh v = f λ, dimana f adalah frekuensi gelombang dan λ adalah panjang gelombang. Untuk gelombang yang diberikan, karena kecepatan gelombang adalah konstan, panjang gelombang menjadi berbanding terbalik dengan frekuensi.

Apa perbedaan antara frekuensi dan panjang gelombang?

1. Frekuensi dapat didefinisikan baik untuk gelombang dan getaran dan setiap gerak periodik lainnya.
2. Panjang gelombang hanya didefinisikan untuk gelombang. Frekuensi diukur dalam hertz. Panjang gelombang diukur dalam meter. Panjang gelombang gelombang berbanding terbalik dengan energi gelombang. Frekuensi berbanding lurus dengan energi gelombang.