laporan komdig minggu ke-4 (NIM 022,036,039).pdf
-
Upload
asti-juita -
Category
Documents
-
view
53 -
download
5
Transcript of laporan komdig minggu ke-4 (NIM 022,036,039).pdf
-
TUGAS KOMUNIKASI DIGITAL
Asynchronus Ampiltudo Modulation
Dosen pembimbing:
Dr. I Dewa Gede Hariwisana, ST. MT.
Ir. Priyambada C Nugraha, MT.
Farid amrinsani, SST.
Oleh:
Skolastika Y juita (022)
Reza Herlindawati (036)
Twoty Rahayu (039)
Jurusan teknik elektromedik
Poltekkes kemenkes surabaya
2015
-
1. TEORI DASAR
1.1. Pendahuluan
1.1.1. Pengertian Modulasi
Modulasi 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.
1.1.2. Indeks Modulasi
Indek modulasi pada AM merupakan perbandingan antara amplitudo sinyal
pemodulasi dengan amplitudo sinyal carrier. Indeks modulasi biasa disimbolkan dengan
m, persamaannya sebagai berikut:
v(t) = (Vc + vm) sin ct (1)
v(t) =(Vc + Vm sin wmt) sin wct (2)
m = Vm / Vc (3)
Nilai indeks modulasi juga dapat dinyatakan dalam persen(%), yaitu dengan
mengalikan m dengan 100.Jika persamaan(3) disubstitusikan dengan persamaan (2) maka
didapatkan persamaan:
v(t) = Vc(1 + m sin wmt) sin wct (4)
Gambar 7 sinyal termodulasi
dari gambar sinyal termodulasi di atas,
-
(5)
(6)
dengan persamaan 5 dan 6 di atas, maka persamaan 3 dapat dijabarkan menjadi,
(7)
persamaan 7 digunakan untuk menghitung indeks modulasi jika yang dketahui
adalah amplitudo maksimum dan amplitudo minimum sinyal termodulasi/sinyal
hasil modulasi AM.
Bentuk dari sinyal modulasi analog adalah sebagai berikut:
-
Gbr 1.1 bentuk sinyal modulasi analog
1.1.3. Jenis Jenis Modulasi
Modulasi terbagi menjadi dua bagian yaitu modulasi sinyal analog dan
modulasi sinyal digital.
Modulasi analog adalah proses pengiriman sinyal data yang masih berupa
sinyal analog atau berbentuk sinusoida. Adapun yang termasuk kedalam modulasi analog
adalah Amplitude modulasi, frekuensi modulasi phase modulasi.
Modulasi digital adalah teknik pengkodean sinyal dari sinyal analog ke dalam
sinyal digital (bit-bit pengkodean). Pada teknik ini, sinyal informasi digital yang akan
dikirimkan dipakai untuk mengubah frekuensi dari sinyal pembawa. Dalam komunikasi
digital, sinyal informasi dinyatakan dalam bentuk digital berupa biner 1 dan 0,
sedangkan gelombang pembawa berbentuk sinusoidal yang termodulasi disebut juga
modulasi digital. Amplitudo digital dibagi atas tiga bagian yaitu Amplitude Shift Keying
(ASK), Frequency Shift Keying (FSK) , Phase Shift Keying (PSK).
1.1.4. Modulasi Analog
Modulasi analog di bagi menjadi tiga bagian yaitu:
-
1. Amplitudo Modulation (AM)
Amplitude Modulation (AM) adalah modulasi yang paling sederhana.
Gelombang pembawa (carrier wave) diubah amplitudonya sesuai dengan signal
informasi yang akan dikirimkan. Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya
bahwa pergeseran frekuensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan
ditransmisikan.
dimana,
Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa
c = 2 fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
Sinyal AM, yakni sinyal hasil proses modulasi amplitudo
diturunkan dari :
Dan pada MATLAB untuk membentuk Sinyal modulasi berupa
gelombang sinus amplitudo modulasi (AM) dapat menggunakan
rumus sebagai berikut :
Sfm=(A+mi*Sm).*sin(2*pi*fc*t);
dimana:
A = Ampitudo gelombang
mi = Indeks Modulasi
Sm = Sinyal Modulasi / Frekuensi Modulasi
fc = frekuensi carier / Sinyal Carier
t = waktu (s)
-
Gbr 1.2 bentuk sinyal AM
2. Frequency Modulation (FM)
Frequency Modulation (FM) adalah nilai frekuensi dari gelombang
pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal
informasi. Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo,
FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM.
Dimana ,
eFM = Nilai sesaat sinyal FM
= amplituda maksimum sinyal pembawa
= 2 fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
= 2 fm dengan fm atau fs adalah frekuensi sinyal pemodulasi =
indeks modulasi frekuensi
Gbr 1.3. bentuk sinyal FM
3. Phase Modulasi
Phase Modulation (PM) adalah proses modulasi yang mengubah fasa
sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasi atau sinyal pemodulasinya.
Sehingga dalam modulasi PM amplitudo dan frekuensi yang dimiliki sinyal pembawa
tetap, tetapi fasa sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.
-
Gbr 1.4. bentuk sinyal phase modulasi
1.1.5. Modulsi Digital
Modulasi digital dibagi atas tiga bagiab yaitu:
1. Amplitudo Shift Keying (ASK)
Amplitude Shift Keying (ASK) merupakan modulasi yang menyatakan
sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan (misalnya 1 Volt) dan sinyal digital 0
sebagai suatu nilai tegangan 0 volt. ASK umumnya digunakan untuk
mentransmisikan sinyal digital pada serat optik.
Gbr 1.5. sinyal modulasi digital ASK
2. Frequency Shift Keying (FSK)
Frequency shift keying (FSK) merupakan sistem modulasi digital yang
relatif sederhana, dengan mengubah pulsa-pulsa biner menjadi gelombang harmonis
sinusoidal. Pada sebuah modulator FSK center dari frekuensi carrier tergeser oleh
masukan data biner, maka keluaran pada modulator FSK adalah sebuah fungsi step
pada domain frekuensi. Sesuai perubahan sinyal masukan biner dari suatu logika 0
kelogika 1 dan sebaliknya, dalam metode FSK angka tersebut kemudian
dipresentasikan ke dalam bentuk frekuensi dan keluaran FSK bergeser diantara dua
frekuensi tersebut, yaitu mark frequency atau logika 1 dan space frequency atau
logika 0. Terdapat perubahan frekuensi output setiap adanya perubahan kondisi
logic pada sinyal input. Dalam modulasi digital, laju perubahan input pada modulator
disebut bit rate sehingga pada modulasi FSK bit rate sama dengan baud rate.
Gbr 1.6 sinyal modulasi digital FSK
-
3. Phase Shift Keying (PSK)
Phase Shift Keying (PSK) merupakan modulasi yang menyatakan
pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran phasa. Biner 0 diwakilkan dengan
mengirim suatu sinyal dengan fase yang sama terhadap sinyal yang dikirim
sebelumnya dan biner 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fase
berlawanan dengan sinyal yang dikirim sebelumnya. Bila elemen pensinyalan
mewakili lebih dari satu bit maka bandwith yang dipakai lebih efisien. [4]
Gbr 1.7 sinyal modulasi digital PSK
2. Asynchronus Amplitudo Modulation
Demodulation asynchronous dapat digunakan untuk menghindari harus
melakukan sinkronisasi modulator dan demodulator. Jika sinyal modulasi x (t) adalah
positif dan frekuensi pembawa c jauh lebih tinggi dari yang M , Frekuensi tertinggi
dalam sinyal modulasi, maka x (t) dapat dipulihkan menggunakan detektor amplop. Jika x
(t) tidak positif di mana-mana, pembawa sinusoidal yang sama dengan cukup pembawa
besar amplitudo A ditambahkan ke y sinyal modulasi (t) = (A + x (t)) cos ( c t).
Amplitudo A harus lebih besar dari nilai maksimum x (t). Deteksi amplop kemudian
dilakukan pada sinyal termodulasi
Transmisi asinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim atau
penerima tidak perlu berada pada waktu yang sinkron. Metode transmisi ini diterapkan
pada komunikasi data dimana kecepatan piranti pengirim dan piranti penerima jauh
berbeda. Transmisi asinkron digunakan bila pengiriman data dilakukan satu karakter setiap
kali. Karakter dapat dilakukan secara sekaligus ataupun beberapa karakter kemudian
berhenti untuk waktu tidak tentu lalu mengirimkan isinya.
asynchronus modulasi amplituo tidak memerlukan sinyal pembawa tersedia di
penerima
Pada sebagian besar aplikasi, FCC membatasi daya transmisi
Untuk asynchronous AM, transmisi komponen pembawa membutuhkan sebagian
dari kekuatan ini
Wc>>Wx
X(T)>0for all (t)
-
Dengan demikian, asynchronous AM kurang efisien daripada AM sinkron
Namun, penerima lebih mudah dan lebih murah untuk membangun
Sebagai m 1, lebih dari kekuatan pemancar digunakan untuk baseband sinyal x
(t)
Sebagai m 0, sinyal lebih mudah untuk demodulasi dengan amplop detektor
Program matlab untuk asyncrhronus amplitudo modulasi
Fungsi [] = PCMNoisEx ();
Tutup semua;
N = 50; % No sampel
n = 1: N; % Indeks Discrete-waktu
xd = (rand (N, 1)> 0,5); % Sinyal digital
wc = 2 * pi * 50; % Bandwidth yang Batas pulsa untuk 100 Hz (-50 sampai 50)
T = pi / wc; % Periode Contoh
Ts = 0,0002;
t = 0: Ts: (N + 1) * T;
nt = n * (T / T);
mencari;
FigureSet (1, 'LTX');
subplot (3,1,1);
h = batang (n, xd, 'b');
set (h (1), 'MarkerSize', 2);
set (h (1), 'MarkerFaceColor', 'b');
menunda;
xlim ([0 11]);
ylim ([0 1,05]);
ylabel ('x_1 [n]');
title ('Contoh Pulse-Code Modulation');
kotak off;
subplot (3,1,2);
xc = nol (ukuran (t)); % Modulated sinyal x (t)
untuk cnt = 1: length (n),
s = -1 * (xd (cnt) == 0) + 1 * (xd (cnt) == 1);
p = s * sinc (wc * (tn (cnt) * T) / pi);
plot (t, p, 'b');
tahan;
xc = xc + p;
berakhir;
plot (t, xc, 'g');
plot (n * T, -1 * (xd == 0) + 1 * (xd == 1), 'ro', 'MarkerSize', 2,
'MarkerFaceColor', 'r');
menunda;
-
xlim ([0 11 * T]);
ylabel ('x (t)');
kotak off;
AxisLines;
subplot (3,1,3);
r = xc + (rand (ukuran (xc)) - 0.5); Tambahkan% suara untuk sinyal yang
diterima
plot (t, r, 'b');
tahan;
plot (n * T, r (1 + n * putaran (T / T)), 'ro', 'MarkerSize', 2, 'MarkerFaceColor',
'r');
plot (t, xc, 'g');
menunda;
xlim ([0 11 * T]);
ylabel ('r (t)');
kotak off;
AxisLines;
AxisSet (6);
mencetak PCMNoiseSignals -depsc;
mencari;
FigureSet (2, 'LTX');
untuk cnt = 1: length (n),
k = -round (T / T): putaran (T / T);
plot (k * Ts, r (n (cnt) * putaran (T / T) + k + 1));
tahan;
berakhir;
menunda;
xlim ([min (k * Ts) max (k * Ts)]);
ylabel ('x (t)');
xlabel ('Time (sec)');
title ('Eye Diagram');
kotak off;
AxisSet (6);
AxisLines;
mencetak PCMNoiseEyeDiagram depsc;
-
Gbr 2.1. gelombang asynchronus amplitudo modulasi
3. Fungsi Modulasi
Sinyal 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.
4. Source code
4.1. fungsi kode yang dapat diketik pada command windows
help : Menunjukkan semua help topic di Matlab.
what general : Menunjukkan instruksi-instruksi yang tersedia didirektori
general, salah satunya adalah instruksi clear.
help general : Menunjukkan instruksi-instruksi yang tersedia didirektori
general , dan fungsinya secara umum.
help clear : Menunjukkan penjelasan detail untuk instruksi clear.
help ops : Menunjukkan penulisan operator-operator di dalam Matlab.
clc : untuk membersihkan layar, tetapi nilai variable yang tersimpan
dimemori tidak akan hilang sehingga dapat ditampilkan kembali ke layer
dengan memanggil nama variabelnya.
clear digunakan untuk membersihkan layer sekaligus menghapus variable
dari memori sehingga kita tidak dapat menampilkan nilai variable ke layer
-
G
b
r
2
.
1
t
a
b
e
l
5. Hasil Percobaab ( Grafik Data)
Membuat program pembangkitan gelombang asyncronus amplitudo modulation
Innisialisasi program amplitudo modulation
%ASYNCHRONUS AMPLITUDO MODULATION
No Codding atau
program
Penjelasan
1 (;) tanda semikolon (titik koma) untuk memisahkan baris satu
dengan baris lainnya.
2 (,) tanda koma untuk memisahkan elemen satu dengan elemen
yang lain nya dalam satu baris.
3 Xlabel memberikan nama pada sumbu X.
4 Ylabel memberikan nama pada sumbu Y.
5 Title memberikan judul pada figure.
6 sub plot subplot berfungsi menampung sejumlah grafik dalam
sebuah jendela.
7 (.) penggunaan tanda titik. karena merupakan perkalian
matriks bilangan kompleks pada kolom
8 Figure mengeluarkan hasil gelombang sesuai rumus.
9 grafik sin titik awal gelombang dimulai dari titik nol pada sumbu Y.
10 plot(time,x) menplot gelombang pada sumbu x (time) dan pada sumbu
y (x).
11 plot (time,y) menplot gelombang pada sumbu x (time) dan pada sumbu
y (y).
12 plot(time,z) menplot gelombang pada sumbu x (time) dan pada sumbu
y (z).
13 plot(time,w) menplot gelombang pada sumbu x (time) dan pada sumbu
y (w).
14 plot(n,c) menplot gelombang pada sumbu x (n) dan pada sumbu y
(c).
15 plot(n,d) menplot gelombang pada sumbu x (n) dan pada sumbu y
(d).
16 subplot(311) 311 : angka 1 menunjukkan perubahan pada
peletakan gambar pada baris.
311 : angka 1 menunjukkan perubahan pada
peletakan gambar pada kolom.
311 : angka 1 menunjukkan urutan gambar.
17 grid on menampilkan garis putus-putus pada grafik.
-
close all;
N=2000;%NO. samples
fc=50e3;% carrier frekuensi
fs=1e6;%sample rate
k=1:N;
t=(k-1)/fs;
xh=rand(1,N)-0.5;%random high-frequency signal limited to[0,5 0,5]
[n,wn]=ellipord(0.02,0.03,0.5,60);
[b,a]=ellip(n,0.5,60,wn);
x=filter(b,a,xh);
%lowpass filter to create baseband signal x=x+0.2;
%convert to positive signal
c=cos(2*pi*fc*t);
y=x.*c;
figure ;
%figureSet(1,'ltx');
subplot(3,1,1);
h=plot(t,x,'b');
set(h,'LineWidth',0.2);
xlim([0 max(t)]);
ylim([-0.1 0.4]);
ylabel('x(t)');
title('exsample of ansyncronous sinusoida AM Modulation');
box off;
%AxisLines;
subplot(3,1,2);
h=plot(t,c,'r');
set(h,'LineWidth',0.2);
xlim([0 max(t)]);
ylim([-1.1 1.1]);
ylabel('c(t)');
box off;
%AxisLines;
subplot(3,1,3);
h=plot(t,y,'g',t,x,'b',t,-x,'b');
set(h,'LineWidth',0.2);
xlim([0 max(t)]);
ylim([-0.39 0.39]);
-
xlabel('time(s)');
ylabel('y(t)');
box off;
%AxisLines;
%AxisSet (8);
%print -depsAATimeDomain;
Tampilan sinyal Asynchronus Amplitudo Modulation
Gbr 1.5 gelombang asynchronus amplitudo modulasi
6. Membuat program untuk demodulasi asynchronus amplitudo modulasi input
Yc+1output kembali keXc+1
Inisialisasi program
%ASYNCHRONUS AMPLITUDO MODULATION
close all;
N=2000;%NO.samples
fc=50e3;%carrier frequency
fs=1e6;%sample rate
k=1:N;
t=(k-1)/fs;
xh=rand(1,N)-0.5;%random high-frequency signal limited to [-0,5 0,5]
[n,wn]=ellipord(0.02,0.03,0.5,60);
[b,a]=ellip(n,0.5,60,wn);
x=filter(b,a,xh);
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
x 10-3
0
0.2
0.4
x(t
)
exsample of ansyncronous sinusoida AM Modulation
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
x 10-3
-1
0
1
c(t
)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
x 10-3
-0.2
0
0.2
time(s)
y(t
)
-
%lowpass filter to create baseband signal x=x+0.2;
%convert to positive signal
c=cos(2*pi*fc*t);
y=x.*c;
z=y./c;
figure ;
%figureSet(1,'ltx');
subplot(3,1,1);
h=plot(t,x,'b');
set(h,'LineWidth',0.2);
xlim([0 max(t)]);
ylim([-0.1 0.4]);
ylabel('x(t)');
title('exsample of ansyncronous sinusoida AM Modulation');
box off;
%AxisLines;
subplot(4,1,2);
h=plot(t,c,'r');
set(h,'LineWidth',0.2);
xlim([0 max(t)]);
ylim([-1.1 1.1]);
ylabel('c(t)');
box off;
%AxisLines;
subplot(4,1,3);
h=plot(t,y,'g',t,x,'b',t,-x,'b');
set(h,'LineWidth',0.2);
xlim([0 max(t)]);
ylim([-0.39 0.39]);
xlabel('time(s)');
ylabel('y(t)');
box off;
%AxisLines;
%AxisSet (8);
%print -depsAATimeDomain;
subplot(4,1,4);
h=plot(t,z,'b');
set(h,'lineWidth',0.2);
-
xlim([0 max(t)]);
ylim([-0.1 0.4]);
ylabel('x(t)awal');
Tampilan sinyal hasil demodulasi AM Yc+1 ke Xc+1
Gbr 6.1. gelombang hasil demodulasi AM Yc+1 ke Xc+1
7. analisa kesimpulan
Dari rumus ini:
x=filter(b,a,xh);
c=cos(2*pi*fc*t);
y=x.*c;
z=y./c;
x (sinyal message)
c (sinyal carrier)
y (sinyal termodulasi)
z (sinyal awal setelah demodulasi)
dapat simpulkan bahwa sinyal hasil demodulasi adalah sinyal awal (sinyal
message). Cara men-demodulasi adalah sinyal yang termodulasi dibagi dengan sinyal
carrier.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
x 10-3
0
0.2
0.4
x(t
)
exsample of ansyncronous sinusoida AM Modulation
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
x 10-3
-1
0
1
c(t
)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
x 10-3
-0.2
0
0.2
time(s)
y(t
)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
x 10-3
0
0.2
0.4
x(t
)aw
al
-
DAFTAR PUSTAKA
http://web.cecs.pdx.edu/~ece2xx/ECE223/Slides/Communications.pdf
http://www.mit.edu/people/scpage/t9.pdf
https://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/pengertian-modulasi/
http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/543/jbptunikompp-gdl-nimasrayun-27125-5-unikom_n-i.pdf
https://id.wikipedia.org/wiki/Modulasi
http://budi2one.blogspot.co.id/2013/01/modulasi.html