DISUSUN
OLEH :
KELOMPOK
1
1.
ABI ZHAFAR (01)
2.
A. RIDHO MASHURI (02)
3.
YAYI TANAYA N (36)
4.
ZAQIYATUL ULFA (37)
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.
b.
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?
- Frekuensi
dapat didefinisikan baik untuk gelombang dan getaran dan setiap gerak
periodik lainnya.
- 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.
2.
Teknik
Pemodulasian AM FM
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.
d. 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.
2.
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.
Gambar
8 : Input dan output modulator
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.
Gambar
9 : Susunan peralatan komunikasi data pada modem
PSK (Phase
Shift Keying)
Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal digital
melalui pergeseran fasa. Metode ini
merupakan suatu bentuk modulasi fasa yang memungkinkan fungsi pemodulasi fasa
gelombang termodulasi di antara nilai nilai diskrit yang telah ditetapkan
sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fasa dari frekuensi gelombang pembawa
berubah-ubah sesuai dengan perubahan status sinyal informasi digital. Sudut
fasa harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima guna memudahkan untuk
memperoleh stabilitas. Dalam keadaan seperti ini, fasa yang ada dapat dideteksi
bila fasa sebelumnyan telah diketahui. Hasil dari perbandingan ini dipakai
sebagai patokan.Pada sistem modulasi Phase Shift Keying (PSK), sinyal gelombang
pembawa sinusoidal dengan amplitudo dan frekuensi yang dapat digunakan untuk
menyatakan sinyal biner “1” dan “0”, tetapi untuk sinyal “0” fasa gelombang
pembawa tersebut digeser 180o seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 1 : Blok Diagram Modulasi PSK
Pada Gambar 10 simbol pengali di sini merupakan Balanced
Modulator, disini berfungsi sebagai saklar pembalik fasa, tergantung pada pulsa
input, maka frekuensi pembawa akan diubah sesuai dengan kondisikondisi tersebut
dalam bentuk fasa output, baik sefasa maupun berbeda fasa 1800 dalam Oscillator
referensi. Balanced Modulator mempunyai dua input, yaitu sebuah input untuk
frekuensi pembawa yang dihasilkan oleh Osilator referensi dan yang satunya input
untuk data biner (sinyal digital) .
Gambar
11: Sinyal PSK sinyal pembawa merupakan sinyal sinusoidal dengan frekuensi dan
amplitudo tetap, sinyal modulasi adalah informasi biner. Jika informasi adalah
low “0”, sinyal pembawa tetap dalam fasanya. Jika input adalah high “1”, sinyal
pembawa membalik fasa sebesar 180o. pasanagan gelombang sin yang hanya berbeda
fasanya pada pergesaran 180o disebut sinyal antipodal. Dari gambar di atas,
persamaan untuk sinyal PSK dapat dinyatakan sebagai
S(t)=
± A Cos ωct = ± A Cos (ωct+θt)
Differensial Phase Shift Differensial Phase Shift
Differensial Phase Shift Keying (DPSK), adalah sebuah bentuk umum modulasi fasa
untuk mengirimkan data dengan mengubah fasa dari gelombang pembawa. Dalam Phase
Shift Keying, ketika bernilai high “1” hanya berisi satu siklus tapi
Differensial Phase Shift Keying (DPSK) mengandung satu setengah siklus. Gambar
di bawah ini menunjukkan modulasi PSK dan DPSK dengan urutan pulsa seperti pada
gambar di bawah ini
Gambar:
2 Sinyal DPSK dan PSK Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa ketika bernilai
high “1” diwakili oleh sebuah sinyal termodulasi seperti bentuk “M” dan dalam
keadaan low “0” dan diwakili oleh suatu gelombang yang muncul seperti “W” dalam
sinyal termodulasi.
Amplitudo dan
frekuensi bernilai konstan, namun fasa berubah menyesuaikan bit. Modulasi DPSK
dilakukan dengan menggunakan perangkat Phase Locked Loop (PLL).
PLL menggunakan
referensi sinyal pembawa sinusoidal, lalu mendeteksi fasa sinyal yang diterima,
jika fasanya sama dengan referensi, maka dianggap bit “0”, jika sebaliknya maka
bit “1”.
Gamar
13: Diagram Modulator DPSK
Pada Gambar diatas aliran data yang akan di transmisikan
d(t) dimasukkan ke salah satu logika XNOR dua masukkan, dan gerbang input lainnya
dipakai untuk keluaran gerbang XNOR b(t) yang di delay dengan waktu delay
Tb, yang dialokasikan untuk satu bit delay. Pada input kedua
gerbang XNOR ini adalah b(t-Tb). M-ary Differensial Phase Shift Keying M-ary
Differensial Phase Shift Keying (M-DPSK) merupakan bentuk lain dari
modulasi sudut, yang mana pengkodean M-ary banyaknya lebih dari satu
yang dimaksudkan untuk mempercepat atau memperbanyak data yang akan
ditransmisikan sehingga informasi akan lebih cepat diterima. Jadi dengan 4-
DPSK akan diperoleh empat kemungkinana fasa output dari frekuensi
pembawa, karena ada empat kemungkinan output fasa, maka harus ada empat
kondisi input yang berbeda pula. Yang mana input dari sebuah
modulator 4-DPSK merupakan sinyal biner, sehingga untuk memperoleh empat buah
bentuk output yang berbeda akan membutuhakan lebih dari satu bit input.
Dengan dua bit akan menghasilkan empat kondisi yaitu : 00, 01, 10, 11. Dari
empat kondisi tersebut, masing-masing kondisi akan menghasilkan satu
kemungkinan fasa output.
Prinsip Kerja Rangkaian 4-DPSK Data
bit masukan serial dengan laju 2400 Bps dibagi dua dengan menggunakan rangkaian
serial to parallel menjadi dua aliran bit data yaitu aliran data bit
ganjil kita sebut “I” dan aliran data bit genap kita sebut “Q” yang dikeluarkan
secara bersama-sama dengan kecepatan masing-masing menjadi setengah dari 2400
Bps menjadi 1200 Bps, yang mana nantinya keluaran “Q” dengan keluaran “I”.
Tujuan dibuat rangkaian serial to parallel ini yaitu untuk memberi
sinyal masukan data yang akan dimodulalsi sebanyak dua bit yaitu dengan pola
sinyal keluarannya 00. 01, 10, 11. Sinyal ini yang akan membentuk sinyal
keluaran menjadi empat fasa.
Gambar
14: Diagram blok modulator 4-DPSK
Selanjutnya
sinyal data d(t) dari serial to parallel ini diolah menggunakan gerbang XNOR
dua masukan, dan satu masukan lainya diambil dari keluaran gerbang XNOR yang di
delay dengan waktu Tb dialokasikan untuk 1 bit delay, pada
masukan kedua ini adalah b(t-Tb). Pada proses inilah pengkodean DPSK terbentuk,
sehingga pada penerima (Demodulator 4-DPSK) tidak memerlukan sinyal
pembawa recovery yang berfungsi untuk membangkitkan dan mengembalikan
lagi sinyal pembawa yang termodulasi menjadi sinyal pembawa tanpa termodulasi.
Jika saluran data d(t) yang lainya sibuk, secara lambat
mengubah perbandingan bit rite, kemudian fasa dari pulsa b(t) dan
b(t-Tb) akan saling mempengaruhi dengan cara yang sama, kemudian melindungi
muatan informasi dalam fasa berbeda. Setelah dikodekan, sinyal digital ±b(t)
tersebut kemudian dimodulasi menggunakan Balanced Modulator untuk
mendapatkan sinyal keluaran yang berbeda fasanya. Sinyal pembawa dari Balanced
Modulator berasal dari Oscillator yang mana keluaran Balanced
Modulator “I” mempunyai fasa output (+ Sin ω t dan - Sin ωc t),
demikian pula pada Balanced Modulator “Q” memiliki dua kemungkinan fasa output
yaitu (+ Cos ω t dan - Cos ωc t), kemudian keluaran dari Balanced
Modulator tersebut dijumlahkan untuk mendapatkan sinyal keluaran empat fasa
yang berbeda.
Aplikasi
penggunaan Modulasi PSK
CDMA
(Code division Multiple Access)
Dalam CDMA setiap
pengguna menggunakan frekuensi yang sama dalam waktu bersamaan tetapi
menggunakan sandi unik yang saling ortogonal. Sandi-sandi ini membedakan antara
pengguna satu dengan pengguna yang lain. Pada jumlah pengguna yang besar, dalam
bidang frekuensi yang diberikan akan ada banyak sinyal dari pengguna sehingga
interferens akan meningkat. Kondisi ini akan menurunkan unjuk-kerja sistem. Ini
berarti, kapasitas dan kualitas sistem dibatasi oleh daya interferens yang
timbul pada lebar bidang frekuensi yang digunakan. CDMA merupakan akses jamak
yang menggunakan prinsip komunikasi spectrum tersebar. Isyarat bidang dasar
yang hendak dikirim disebar dengan menggunakan isyarat dengan lebar bidang yang
besar yang disebut sebagai isyarat penyebar (spreading signal). Metode
ini dapat dianalogikan dengan cara berkomunikasi dalam satu ruangan yang besar.
Setiap pasangan dapat berkomunikasi secara bersama-sama tetapi dengan bahasa
yang berbeda, sehingga pembicaraan pasangan satu bisa dianggap seperti suara
kipas bagi pengguna yang lain, karena tidak diketahui maknanya. Pada saat
banyak yang berkomunikasi maka ruangan menjadi bising. Kondisi ini membuat
ruangan menjadi tidak kondusif lagi untuk berkomunikasi. Oleh karena itu,
jumlah yang berkomunikasimharus dibatasi. Agar jumlah yang berkomunikasi bisa
maksimal maka kuat suara tiap pembicara tidak boleh terlalu keras.
Sistem
transmisi spektrum tersebar adalah sebuah teknik yang mentransmisikan suatu
isyarat dengan lebar bidang frekuensi tertentu menjadi suatu isyarat yang
memiliki lebar bidang frekuensi yang jauh lebih besar. Aliran data asli
dikalikan secara biner dengan sandi penyebar yang memilki lebar bidang yang
jauh lebih besar daripada isyarat asal. Bit-bit dalam sandi penyebar dikenal
dengan chip untuk membedakannya dengan bit-bit dalam aliran data yang
dikenal dengan simbol.
Setiap pengguna memiliki sandi penyebar yang berbeda dengan
pengguna yang lain. Sandi yang sama digunakan pada kedua sisi kanal radio,
menyebarkan isyarat asal menjadi isyarat bidang lebar, dan mengawasebarkan
kembali isyarat bidang lebar menjadi isyarat bidang sempit asal. Nisbah antara
lebar bidang transmisi dengan lebar bidang isyarat asal dikenal dengan processing
gain. Secara sederhana, processing gain menunjukkan berapa buah chip
yang digunakan untuk menyebarkan sebuah simbol data. Sandi-sandipenyebar
bersifat unik, jika seorang pengguna telah mengawasebarkan isyarat bidang lebar
yang diterima, isyarat yang dibawasebarkan hanyalah isyarat dari pengirim yang
memiliki sandi penyebar yang sama. Sebuah sandi penyebar memilki
korelasi-silang yang rendah dengan sandi penyebar yang lain. Jika sebuah sandi
benar-benar ortogonal, maka korelasi-silang antara sebuah sandi dengan sandi
yang lainnya adalah nol. Hal ini berarti beberapa isyarat bidang lebar dapat
menggunakan frekuensi yang sama tanpa adanya interferens satu sama lain. Energi
isyarat bidang lebar disebarkan sepanjang lebar bidang yang amat besar sehingga
dapat dianggap sebagai derau jika dibandingkan dengan isyarat aslinya atau
dengan kata lain memiliki power spectral density yang rendah. Ketika
sebuah isyarat bidang lebar dikorelasikan dengan sandi penyebar tertentu, hanya
isyarat dengan sandi penyebar yang sama yang akan diawasebarkan, sedangkan
isyarat dari pengguna lain akan tetap tersebar. Sistem spektrum tersebar
memiliki beberapa kelebihan dibandingkan sistem sistem lain yang telah ada
sebelumnya,
1. Dapat
bertahan pada lingkungan dengan pudaran lintasan jamak yang tinggi karena
isyarat CDMA bidang lebar memiliki sandi penyebar dengan sifat korelasi-diri
yang baik.
2. Dapat
mengirimkan informasi dengan daya yang kecil sehingga memungkinkan peralatan
yang kecil sekaligus juga dengan daya baterai yang lebih tahan lama.
3. Dapat
mengurangi interferens dengan baik karena pada saat terjadinya proses
pengawasebaran pengganggu akan mengalami proses sebaliknya sehingga dayanya
akan lebih kecil dibandingkan isyarat asli.
4. Dapat
menghindari penyadapan karena menggunakan sandi unik yang mirip derau dengan
spectrum frekuensi yang amat lebar.
5. Dapat
melakukan kemampuan panggilan terpilih (selective calling capability).
6. Dapat
melakukan penjamakan pembagian sandi sehingga dimungkinkan untuk akses jamak
dengan kapasitas yang lebih besar.
Definisi
Sistem Spektrum Tersebar Secara definitif, sistem komunikasi spektral
tersebar merupakan suatu teknik modulasi dimana pengirim sinyal menduduki lebar
pita frekuensi yang jauh lebih besar dari pada spektrum minimal yang dibutuhkan
untuk menyalurkan suatu informasi. Konsep ini didasarkan pada teori C.E Shannon
untuk kapasitas saluran, yaitu : C = W log2 (1 + S/N) Dimana : C =
kapasitas kanal transmisi (bps) W = lebar pita frekuensi transmisi (Hz) N =
daya derau (Watt) S = daya sinyal (Watt) Dari teori diatas terlihat bahwa untuk
menyalurkan informasi yang lebih besar pada saluran ber-noise dapat ditempuh
dengan dua cara yaitu :
1)
Dengan cara konvensional, dimana W kecil dan S/N
besar.
2)
Cara penyebaran spektrum, dimana W besar dan S/N
kecil.
Pada
sistem spektral tersebar sinyal informasi disebar pada pita frekuensi yang jauh
lebih lebar dari pada lebar pita informasinya. Penyebaran ini dilakukan oleh
suatu fungsi penebar yang bebas terhadap sinyal informasinya berupa sinyal acak
semu (psedorandom) yang memiliki karakteristik spektral mirip derau (noise),
disebut pseudorandom noise (PN code). Teknik Modulasi Sistem Spektrum
Tersebar CDMA (Code Division Multiple Access), menggunakan teknologi spread
spectrum untuk mengedarkan sinyal informasi yang melalui bandwith yang lebar
(1,25 MHz). Teknologi ini asalnya dibuat untuk kepentingan militer, menggunakan
kode digital yang unik, lebih baik daripada channel atau frekuensi RF. Ada
beberapa teknik modulasi yang dapat digunakan untuk menghasilkan spektrum
sinyal tersebar antara lain Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS)
dimana sinyal pembawa informasi dikalikan secara langsung dengan sinyal penyebar
yang berkecepatan tinggi, Frequency Hopping Spred Spectrum (FH-SS)
dimana frekuensi pembawa sinyal informasi berubah-ubah sesuai dengan deretan
kode yang diberikan dan akan konstan selama periode tertentu yang disebut T
(periode chip). Time Hopping Spread Spectrum (THSS) dimana sinyal
pembawa informasi tidak dikirimkan secara kontinu tetapi dikirimkan dalam
bentuk short burst yang lamanya burst tergantung dari sinyal pengkodeannya, dan
hybrid modulation yang merupakan gabungan dari dua atau lebih teknik
modulasi di atas yang bertujuan untuk menggabungkan keunggulan masing-masing
teknik. Teknik modulasi yang paling banyak dipakai saat ini, termasuk pada
system CDMA2000 1x, adalah Direct Sequence Spread Spectrrum (DS-SS) karena
realisasinya lebih sederhana dibandingkan teknik modulasi lainnya. Pada DS-SS,
sinyal pembawa didemodulasi secara langsung oleh data terkode yang merupakan
deretan data yang telah dikodekan dengan deretan kode berkecepatan tinggi yang
dibangkitkan oleh suatu Pseudo Random Generator (PRG) dan memiliki
karakteristik random semu karena dapat diprediksi dan bersifat periodik. Sinyal
yang telah tersebar ini kemudian dimodulasi dengan menggunakan teknik modulasi
BPSK, QPSK, atau MSK. Pada sistem CDMA2000 1x digunakan teknik modulasi QPSK.
Gambar22
: blok diagram pemancar DS-SS
Sedangkan pada sisi
penerima, DS-SS terdiri dai tiga bagian utama yaitu demodulator, despreader dan
blok sinkronisasi deret kode
Gambar
23 : blok diagram penerima DS-SS
Ketika sinkronisasi deret kode telah
tercapai antara pengirim dan penerima (akuisisi dan code trackling loop telah
berjalan sempurna), maka dilakukan proses despreading sinyal DS-SS. Dan dengan
asumsi bahwa beda fasa pada frekuensi pembawa lokal antara pengiri dan penerima
dapat dihilangkan dengan carrier recovery maka sinyal informasi yang sebenarnya
akan dapat diperoleh kembali.
Keuntungan
CDMA
Teknologi CDMA
sendiri memiliki berbagai keuntungan jika diaplikasikan dalam sistem seluler.
Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :
·
hanya membutuhkan satu frekuensi yang dibutuhkan
untuk beberapa sektor/cell
·
tidak membutuhkan equalizer untuk mengatasi
gangguan spektrum sinyal
·
dapat bergabung dengan metode akses lainnya,
tidak membutuhkan penghitung waktu (guard time) untuk melihat rentang
waktu dan penjaga pita (guard band) untuk menjaga intervensi antarkanal
·
tidak membutuhkan alokasi dan pengelolaan
frekuensi
·
memiliki kapasitas yang halus untuk membatasi
para pengguna akses
·
memiliki proteksi dari proses penyadapan
Dalam
bangunan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk memasang sebuah antena GPS di
luar bangunan.Yang juga sering dikacaukan dengan CDMA adalah W-CDMA. Teknik
CDMA digunakan sebagai prinsip dari antarmuka udara W-CDMA, dan antarmuka udara
W-CDMA digunakan di dalam Standar 3G global UMTS dan standar 3G Jepang FOMA,
oleh NTT DoCoMo and Vodafone; namun bagaimanapun, keluarga standar CDMA
(termasuk cdmaOne dan CDMA2000) tidaklah compatible dengan keluarga standar
W-CDMA.
Aplikasi penting lain daripada CDMA, mendahului dan seluruhnya
berbeda dengan seluler CDMA, adalah Global Positioning System, GPS.
![TUGAS JARINGAN NIRKABEL
[ GELOMBANG RADIO ]](file:///C:/Users/ABI/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif)
