Modulasi dan Demodulasi

Modulasi adalah proses perubahan suatu gelombang periodik sehingga menjadikan suatu sinyal mampu membawa suatu informasi. Dengan proses modulasi, suatu informasi (biasanya berfrekeunsi rendah) bisa dimasukkan ke dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus berfrekuensi tinggi. Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi.

1. Modulasi AM
Modulasi amplitudo merupakan proses modulasi yang mengubah amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasinya.
Ada beberapa jenis modulasi amplitudo, yaitu:
• AM Double Side Band-Suppresed Carrier (AM-DSB-SC)
• AM Double Side Band-Full Carrier (AM-DSB-FC)
• AM Single Side Band (AM-SSB)
• AM Independent Side Band (AM-ISB)
• AM Vestigial Side Band (AM-VSB)
AM merupakan proses modulasi dimana amplitudo gelombang pernbawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi. Dimana dalam sistem modulasi amplitudo ini sinyal suara ditumpangkan pada frekuensi pembawa yang berupa gelombang radio.
Pada modulasi amplitudo (AM) getaran suara kita akan menumpang pada carrier yang berujud perubahan amplitudo dari gelombang pambawa tadi seirama dengan gelombang suara kita.
Gelombang elektromagnetik diterima oleh antena kemudian oleh tuning circuit gelombang yang diperlukan akan dipisahkan atau diseleksi dari gelombang-gelombang lainnya yang tidak diperlukan. TC merupakan suatu rangkaian filter yang frekwensi resonansinya sama dengan frekwensi yang diterima. Karena gelombang yang diterima ini besarnya hanya beberapa mV saja, maka perlu diperkuat oleh Radio Frequency Amplifier, yang tujuannya selain memperkuat juga meredam gelombang-gelombang lainnya yang datangnya dari pemancar lain yang masih tercampur dalam gelombang tadi. Kemudian gelombang yang masih termodulasi ini oleh Detector di demodulasikan, yaitu dipisahkan antara gelombang yang memodulasikan yaitu informasi yang dikirim dengan gelombang yang dimodulasikan yaitu gelombang pembawa. Setelah gelombang mempunyai frekwensi sebesar audio kemudian diperkuat dengan Audio Frequency Amplifier, yang disalurkan ke Loudspeaker untuk dirubah menjadi gelombang akustik.

Pada sistem ini banyak timbul gangguan-gangguan tidak stabil, sehinnga outputnya juga terdistorsi. Sebagai perbaikan dari sistem ini adalah jenis superheterodyne receiver.

Amplifier kemudian dicampur dengan suatu frekwensi fo di dalam suatu Mixer, maka akan didapatkan superposisi dari fr dengan fo (oleh karena itu disebut superheterodyne). Hasilnya adalah gelombang dengan frekwensi baru yaitu fr + fo dan fr – fo disamping fr itu sendiri. Gelombang dengan frekwensi fr – fo ini disebut intermediate frekwensi. Pada IF akan mendapatkan suatu gelombang yang lebih stabil, yang merupakan modulated wave dengan frekwensi pembawa yang lebih kecil dari fr.

2. Modulasi FM
Modulasi frekuensi adalah teknik modulasi dimana kerapatan frekuensi sinyal pembawa berubah-ubah sebanding dengan besarnya amplitudo sinyal informasi. Modulasi frekuensi (FM), gelombang suara kita akan menumpang pada gelombang pembawa dan mengubah¬ubah frekuensi gelombang pembawa seirama dengan getaran audio kita.
Rasanya bisa juga dikatakan bahwa pada AM, gelombang audio menumpang secara transversal sedangkan pada FM audio kita menumpang secara longitudinal. Transversal ialah getarannya tegak lurus dengan arah perambatan sedang longitudinal ialah getarannya sama dengan arah perambatannya.
Perangkat transceiver yang banyak terdapat di pasaran dan yang kita pergunakan sekarang ini menggunakan dua macam modulasi tersebut. Kebanyakan pesawat HF SSB menggunakan modulasi AM dan pesawat-¬pesawat VHF dan UHF yang ada di pasaran, menggunakan modulasi FM.
Pada beberapa jenis pesawat HF (SSB) misalnya TS¬430 disediakan fasilitas tambahan dengan modulasi FM, sedangkan pasawat VHF misalnya Kenwood TR¬9130 tersedia mode SSB (pada mode SSB, jenis modulasi yang digunakan adalah AM.

Dibandingkan dengan radio penerima siaran untuk AM, maka radio penerima siaran untuk FM mempunyai tambahan komponen yaitu limiter dan pemakaian discriminator frekuensi sebagai ganti dari discriminator amplitudo limiter untuk membatasi perubahan tegangan yang timbul oleh bermacam-macam hal misalnya interface dan internal receiver noise. Selain itu perbedaan-perbedaan yang lain adalah jumlah IF amplifier pada FM biasanya lebih banyak karena signalnya disini lebih lebar dibandingkan AM.

3. Demodulator FM

Definisi demodulasi adalah proses suatu sinyal modulasi yang dibentuk kembali seperti aslinya dari suatu gelombang pembawa (carrier wave) yang termodulasi oleh rangkaian.

Definisi demodulator adalah rangkaian yang penerima komunikasi (radio, televisi, dan radar) yang berfungsi memisahkan informasi asli dari gelombang campuran (yaitu gelombang isyarat pembawa yang termodulasi. Demodulator sering juga disebut dengan detector. Misalnya dalam system modulasi amplitude (AM) dikenal jenis-jenis detector linier, detector kuadrat, dan detector Kristal.
Dalam system modulasi frekuensi (FM) diterapkan rangkaian demodulator yang disebut diskriminator. Sesudah isyarat informasi dipisahkan dari gelombang campuran, maka isyarat informasi itu dikuatkan dan ditampilkan sebagai bunyi atau tanda-tanda lain (misalnya bayangan seperti dalam televisi).

– Demodulasi sinyal FM memerlukan sebuah sistem yang akan menghasilkan output yang proporsional terhadap deviasi frekuensi sesaat dari inputnya.
– Salah satu sistem yang dapat mengakomodasi syarat diatas adalah Frequency Discriminator
– Jenis demodulator FM yang lain adalah :
• Slope Detector
• Round Travis Detector
• Quadrature Detector
• Ratio detector, dan lain-lain

Prinsip kerjanya:
Disini suatu demodulator frekuensi mendeteksi sinyal informasi dari sinyal FM dengan operasi yang berlawanan dengan cara kerja modulator FM. Disini kita menggunakan suatu slope Demodulator Balance discriminator untuk proses modulasi. Secara umum setiap demodulator FM berfungsi mengkonversi setiap perubahan frekuensi menjadi tegangan dengan distorsi seminimal mungkin. Untuk itu, setiap demodulator/diskriminator/detektor FM, secara teori, harus memiliki karakteristik kerja yang linier antara tegangan dengan frekuensi.

4. Modulator PSK
Teknik modulasi Phase Shift Keying (PSK) merupakan modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan tertentu dengan beda fasa tertentu pula (misalkan tegangan 1 volt dengan beda fasa 0 derajat), dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai tegangan tertentu (yang sama dengan nilai tegangan sinyal PSK bernilai 1, misalnya 1 volt) dengan beda fasa yang berbeda (misalnya beda fasa 180 derajat). Yang merupakan dari teknik modulasi digital linear adalah :

a. BPSK
BPSK yaitu Binary Phase Shift Keying merupakan Teknik modulasi dimana fase dari sinyal carrier di ubah-ubah diantara 2 nilai yang sesuai dengan 2 sinyal yang mewakili biner 1 dan 0 dengan beda fase keduanya sebesar 180°. Pada Gambar 5 terlihat prinsip kerja modulator BPSK.

b. DPSK
DPSK yaitu Differential Phase Shift Keying, hampir serupa dengan teknik modulasi BPSK. Hanya saja dalam DPSK, runtun biner mk pertama-tama dikodekan secara diferensial (dihasilkan dk) kemudian dimodulasi menggunakan modulator BPSK. Pada Gambar 10. dapat dilihat bagaimana cara kerja dari teknik modulasi DPSK :

c. QPSK
QPSK yaitu Quadrature Phase Shift Keying, dimana teknik modulasi yang memiliki empat titik pada diagram konstelasi. Dalam teknik modulasi QPSK dapat mengkodekan 2 bit per simbol/ setiap simbol dapat mewakili dua bit sekaligus. Berikut langkah-langkah penentuan sinyal modulasi QPSK :
– Bit pertama digunakan untuk memodulasi BPSK carier in-phase A cos (2pfct)
– Bit kedua digunakan untuk memodulasi BPSK carrier quadrature A sin (2pfct)
– Kedua tegangan sinyal BPSK in-phase dan quadrature dijumlahkan untuk membentuk sinyal QPSK
– Perubahan simbol terjadi setiap pemrosesan dua-bit. Symbol Interval = 2 x Bit Interval

Sumber :
– http://id.wikipedia.org/wiki/Modulasi
– http://www.docstoc.com/docs/20758082/Teknik-Modulasi-Digital-Linear
– http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=kerja%20modulasi%20am&source=web&cd=17&ved=0CE0QFjAGOAo&url=http%3A%2F%2Fbsavitri.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F2919%2FPengantar%2BTelekomunikasi.doc&ctbs=lr%3Alang_1id&ei=h-SvTqCQGMaIrAe3kphn&usg=AFQjCNEkjOC1_SbklQhyaSwyC7nvZxf2Fg&cad=rja
– http://labs.telecom.itb.ac.id/wp-content/uploads/2011/10/Modul4-ET3081-20112012-Rev1.pdf
– http://repositoryunand.blogdetik.com/2011/04/29/pembuatan-modul-praktek-amplitudo-modulation-am-secara-simulasi-menggunakan-bahasa-pemograman-matlab-70/
– http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Elektronika_Radio
– http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2109864-pengertian-demodulasi/#ixzz1cRbBHua8

---