Sabtu, 05 April 2014

ASK dan FSK

SISTEM KOMUNIKASI RADIO









DISUSUN OLEH

INDAH UTARI (110801003)




DEPARTEMEN FISIKA S1
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014


KOMUNIKASI RADIO


Komunikasi radio merupakan hubungan komunikasi yang mempergunakan media udara dan menggunakan  gelombang  radio sebagai sinyal pembawa. Suatu perangkat sistem komunikasi radio sedikitnya terdiri dari 3 bagian utama yaitu : pesawat radio, antena, dan power supply. Pesawat radio merupakan bagian utama yang berfungsi mengirim dan menerima informasi dalam bentuk gelombang suara. Perangkat radio pada dasarnya terbagi menjadi 2 yaitu bagian pemancar (transmitter) dan bagian penerima (receiver). Kedua bagian ini menjadi satu kesatuan dengan fungsinya masing-masing
Keuntungan dan Kerugian Komunikasi Radio
Keuntungan  dan kerugian telekomunikasi dengan menggunakan radio, diantaranya adalah :
1. Keuntungan
·         Dapat mengimplementasikan
·         Bersifat lebih ekonomis
·         Dapat menjangkau lokasi yang jauh
2. Kerugian
·         Rentan terhadap interferensi dari frekuensi lain yang dapat mengganggu komunikasi
·         Faktor cuaca mempengaruhi sifat perambatan gelombang  radio.
Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam sinyal pembawa. Modulasi digital sebenarnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat gelombang sinyal pembawa sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya (sinyal pembawa modulasi) memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1). Berarti dengan mengamati sinyal pembawanya, kita bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing, sinkronisasi). Melalui proses modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik (logam atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio). Ada 3 sistem modulasi digital yaitu Amplitudo Shift Keying (ASK), Frekuensi Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK).
Kelebihan modulasi digital dibandingkan modulasi analog adalah sebagai berikut:
1.Teknologi digital mempunyai suatu sinyal dalam bentuk digital yang
mampu mengirimkan data yang berbentuk kode binari (0 dan 1), 
2.Sinyal digital juga mampu mengirimkan data lebih cepat dan tentunya dengan kapasitas yang lebih besar dibandingkan sinyal analog 
3.Memiliki tingkat kesalahan yang kecil, dibanding sinyal analog
4.Data akan utuh dan akan lebih terjamin pada saat dikirimkan atau  ditransmisikan di bandingkan modulasi analog
5.Lebih stabil dan tidak terpengaruh dengan pengaruh cuaca
Kelemahan modulasi digital ini adalah sebagai berikut:
1.Modulasi digital termasuk yang mudah error
2.Bila terjadi gangguan  maka sistemnya akan langsung berhenti



SISTEM  KOMUNIKASI RADIO


2.1 Sistem Komunikasi Digital
Modulasi merupakan perubahan parameter dari sinyal carrier menjadi sinyal informasi. Modulasi  adalah pengaturan parameter dari sinyal pembawa (carrier) yang berfrekuensi tinggi sesuai sinyal informasi (pemodulasi) yang frekuensinya lebih rendah, sehingga informasi tadi dapat disampaikan. Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal yaitu sinyal pemodulasi yang berupa dinyal informasi yang dikirim, dan sinyal carrier dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan. Tujuan dilakukannya proses modulasi antara lain :
1. Untuk memudahkan proses radiasi
a. Pada kanal komunikasi berupa udara, diperlukan antena untuk proses    
     pemancaran/radiasi dan penerimaan sinyal.
b. Dimensi antena adalah berbanding terbalik dengan frekwensi sinyal yang
    dpancarkan/diterimanya
2. Untuk memungkinkan multiplexing jika sebuah media transmisi dapat digunakan  oleh beberapa kanal, maka modulasi dapat digunakan untuk menempatkan masing- masing kanal pada wilayah spektrum frekwensi yang berbeda. Contohnya : teknik  fdm pada system telepon.
            Informasi yang akan disampaikan berbentuk sinyal digital, yaitu pulsa yang menyatakan nilai 1 & 0. Sinyal digital ini tidak dapat ditransmisikan begitu saja menggunakan radio,karena bandwidth (lebar pita) yang dipakai oleh sinyal digital  terlalu lebar.Sinyal ini harus dimodifikasi agar ia dapat ditrasmisikan. Modifikasi terhadap sinyal ini dinamakan modulasi.   Dalam mentransmisikan data dari sumber ke tujuan, satu hal yang harus dihubungkan dengan sifat data, arti fisik yang hakiki di pergunakan untuk menyebarkan data, dan pemprosesan atau penyetelan apa yang perlu dilakukan sepanjang jalan untuk memastikan bahwa data yang diterima dapat dimengerti dengan baik. Sistem komunikasi ditunjukkan pada Gambar dibawah  ini :
Gambar :Sistem Komunikasi

Data masukan berupa bit-bit biner yang diinputkan melalui source dan  dilanjutkan kepada transmitter berfungsi untuk mengubah data menjadi sinyal yang dapat dikirim dan kemudian dilanjutkan ke transmisi sistem yang berfungsi untuk mengirim data hingga ke penerima (receiver) yang mengubah, setelah itu digunakan destination yang merupakan sebagai pengguna data yang diterima.  Dimana source dan transmitter adalah bagian dari source system sedangkan receiver (penerima) dan destination (pengguna data yang diterima) adalah bagian dari
destination system.

2.1.1 Pola Komunikasi
Dalam hal ini komunikasi dapat diklasifikasikan menurut :
1. Arah informasi : Satu arah – dua arah.
2. Tipe sinyal yang ditransmisikan : Sinyal analog – sinyal digital.
3. Keaslian sinyal : Sinyal baseband – sinyal yang dimodulasi.

2.1.2 Arah Informasi
Arah informasi pada sistem komunikasi terbagi atas :
1. Simpleks : Komunikasi satu arah dimana informasi berjalan hanya satu arah.
2. Dupleks : Komunikasi dua arah dimana informasi berjalan dua arah yang  berlawanan.
Arah informasi secara dupleks terdiri dari :
A. Full dupleks : Kedua tempat yang berkomunikasi dapat mengirim dan menerima informasi  secara bersamaan.
B. Half dupleks : Kedua tempat yang berkomunikasi, mengirim dan menerima informasi secara bergantian.

2.1.3 Tipe sinyal yang ditrasmisikan
Tipe sinyal yang ditransmisikan merupakan sinyal analog. Sinyal analog  merupakan perubahan nilai (amplitudo) sinyal berlangsung secara kontinyu. Pada Gambar dibawah menunjukkan sinyal analog.  Sinyal yang intesitas/ kekuatan sinyalnya bervariasi tergantung perubahan waktunya.Dengan kata lain, tidak ada sinyal yang berkelanjutan.Dalam fungsi matematisnya, dianalogikan dalam rumus sebagai berikut :
Lim (t)=s(a), untuk semua a
 t =
Gambar: Sinyal Analog

Sinyal yang intesitasnya berada dalam level yang konstan terhadap waktu. Sinyal digital merupakan hasil teknologi yang mengubah sinyal  tersebut menjadi kombinasi urutan bilangan 0 dan 1 untuk proses informasi yang mudah, cepat, dan akurat. Sinyal tersebut disebut sebuah bit.  Perubahan nilai sinyal (amplitudo) berlangsung secara diskrit. Sinyal Digital ditunjukkan pada Gambar dibawah  ini :
Gambar : Sinyal Digital

2.1.4 Keaslian Sinyal
Pada sinyal baseband sinyal informasinya menampakkan spektrum frekuensi asalnya. Pada sinyal hasil modulasi sinyal asalnya (baseband) ditumpangkan kepada suatu sinyal pembawa yang mempunyai frekuensi yang jauh lebih tinggi. Prosesnya disebut modulasi, digunakan untuk mengatasi ketidaksesuaian karakter sinyal dengan media (kanal) yang digunakan.
Contoh :
A. Sinyal AM (Amplitude Modulation), merupakan modulasi analog.
B. Sinyal FSK (Frequency Sift Keying), merupakan modulasi digital.

2.2 Modulasi Digital
Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital (bit stream)  ke dalam sinyal carrier. Modulasi digital sebenarnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat gelombang pembawa (carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1). Berarti dengan mengamati sinyal carriernya, kita bisa mengetahui urutan bitnya disertai clock (timing,sinkronisasi). Melalui proses modulasi digital sinyal-sinyal digital setiap tingkatan dapat dikirim ke penerima dengan baik. Untuk pengiriman ini dapat digunakan media transmisi fisik (logam atau optik) atau non fisik (gelombang-gelombang radio).

2.2.1 Konsep Modulasi Digital
Dalam hal ini konsep modulasi digital ada dua yaitu, modulator dan  demodulator. Modulator melakukan proses modulasi, ada ditransmitter. Demodulator melakukan proses demodulasi, yakni mengembalikan sinyal hasil modulasi ke bentuk semula, ada di receiver.
Gambar 2.4 Proses  Modulator

2.2.2 Jenis Teknik Modulasi Digital
Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK.

A.  FSK (Frekuensi shift keying)
Frekuensi Shift Keying (FSK) adalah modulasi frekuensi skema di mana informasi digital ditularkan melalui perubahan frekuensi diskrit suatu gelombang pembawa. FSK termudah adalah FSK biner (BFSK). BFSK berarti menggunakan sepasang frekuensi diskrit untuk mengirimkan biner (0s dan 1s) informasi. Dengan skema ini, "1" disebut frekuensi tanda dan "0" disebut frekuensi ruang. Domain waktu dari sebuah carrier termodulasi FSK diilustrasikan pada Gambar dibawah ini :

Gambar : Modulasi FSK

Pada system FSK, dua buah sinyal sinusoidal dengan amplituda maksimum  sama Ac, tetapi frekuensi berbeda, f1 dan f2, digunakan untuk merepresentasikan biner 1 dan 0. Secara matematis dapat dituliskan.
s (t) = Ac cos (2 f1t) untuk simbol ‘1’
s (t) = Ac cos (2 f2 t) untuk simbol ‘0’

      

Gambar : Gelombang Termodulasi FSK

Modulasi FSK merupakan modulasi yang mempunyai kinerja yang lebih baik dan menggunakan system deteksi yang lebih sederhana dibandingkan dengan PSK. Oleh karena itu penerapan cukup luas pada system trasmisi data. Frequency Shift Keying (FSK) relative sederhana, FSK memiliki bentuk penampakan gelombang yang konstan dari modulasi sudut yang similar (sama) terhadap frekuensi modulasi konvensional kecuali bahwa sinyal modulasinya adalah untaian pulsa biner yang bervariasi di antara dua level tegangan diskrit dibanding perubahan bentuk gelombang secara terus-menerus.

Ø  Pemancar FSK

Dengan FSK biner, frekuensi center dan carriernya digeser (dideviasikan)  oleh data masukan biner. Konsekuensinya, output dari sebuah modulator FSK adalah fungsi bertingkat dalam domain frekuensi. Sinyal input biner berubah dari logika “0” ke logika “1”, dan sebaliknya, output FSK di geser di antara 2 frekuensi: frekuensi mark” atau berlogikakan 1 dan frekuensi “space” atau berlogika 0 . Dengan FSK, ada perubahan kondisi output frekuensi setiap waktu kondisi logic dari perubahan sinyal input binernya berubah. Konsekuensinya,perubahan kecepatan outputnya sama terhadap perubahan kecepatn inputnya. Pada modulasi digital, perubahan kecepatan pada input modulator disebut “bit rate” dan mempunyai satuan bit per second (bps). Perubahan kecepatan pada output modulator disebut baud” atau “baud rate” dan sama dengan waktu dari satu elemen sinyal output. Pada FSK perubahan kecepatan input dan outputnya adalah sama, sehingga bit rate dan baud rate adalah sama .

Ø  Bandwidth dari FSK

Sebagaimana semua system komunikasi alat elektronik, bandwidth adalah salah satu yang penting ketika mendesain sebuah pemancar FSK. FSK sama seperti  system modulasi konvensional dan juga dapat dijelaskan dalam sebuah pengertian  yang sederhana.  Sebuah modulator FSK merupakan sebuah tipe dari pemancar FM dan sering  disebut voltage controlled oscillator (VCO). Hal ini dapat dilihat dari kecepatan perubahan input ketika input biner adalah saling pergantian logika 1 dan logika 0,dinamakan gelombang kotak.
Frekuensi dasar dari sebuah gelombang biner adalah sama dengan setengah dari kecepatan bit. Konsekuensinya, jika hanya frekuensi dasar dari input dipertimbangkan, frekuensi modulasi tertinggi dari modulasi FSK adalah setengah dari bit rate input. Frekuensi rest (tunda) dari VCO dipilih seperti pada saat setengah jalan diantara frekuensi mark dan frekuensi space. Sebuah kondisi logika 1 pada input menggeser VCO dari frekuensi restnya ke frekuensi mark, dan kondisi logika 0 pada input menggeser VCO dari frekuensi rest nya ke frekuensi space. Konsekuensinya,  sinyal input biner berubah dari logika 1 ke logika 0 dan sebaliknya, frekuensi output  VCO menggeser atau mendevisiasikan kembali dan seterusnya di antara frekuensi mark dan frekuensi space. Karena FSK adalah sebuah bentuk dari  modulasi frekuensi, maka rumus untuk index modulasi digunakan dalam FM adalah juga cocok untuk FSK. Index modulasi diberikan seperti berikut :

MI = F / Fa………………………………………………………(2.1)
Dimana
 MI = index modulasi
 F = frekuensi deviasi (Hz)
 Fa = frekuensi modulasi (Hz)

 Persamaan umum FSK :
Vfsk (t) = Vc cos {2p [fc + Vm (t) ∆f] t}................................................................(2.2)
Dimana :
Vfsk (t) : Frequency Shift Keying Wave
Vm (t)  : Digital Information (Modulating) Singnal (-1 or +1V)
Vc  : Carrier Amplitude (V)
∆f  : Change (Shif ) in the carrier frequnecy (Hz)

            Index modulasi yang buruk adalah index modulasi yang mempunyai bandwidth output yang lebar, yang disebut sebagai rasio deviasi. Kejelekan atau bandwidth yang lebar terjadi ketika kedua frekuensi deviasi dan frekuensi modulasi berada pada nilai maksimum. Pada sebuah modulator FSK, F adalah puncak frekuensi deviasi dari carriernya sama dengan selisih antara frekuensi rest dan lainnya atau frekuensi mark atau frekuensi  space (atau setengah selisih antara frekuensi mark dan frekuensi space). Puncak frekuensi deviasi tergantung pada amplitude dari sinyal modulasinya.Dalam sebuah sinyal digital biner, semua logika 1 mempunyai tegangan yang sama dan semua logika 0 mempunyai tegangan yang sama.  Konsekuensinya, deviasi frekuensi  konstan dan selalu berada pada harga yang maksimum. Fa sama dengan frekuensi dasar dari input biner yang berada pada saat kondisi di bawah kasus paling buruk (worst case). Kondisi berlawanan 1 dan 0 bit rate.
Dengan konvensional FM, bandwith secara langsung seimbang terhadap index modulasi. Sebagai akibatnya index modulasi pada FSK pada umumnya tetap dibawah 1,0 oleh karena itu menghasilkan output spectrum narrowband FM yang relative. Bandwith minimum yang dikehendaki untuk mempropagasi sebuah sinyal disebut bandwith Nyquist minimum (Fn). Pada saat modulasi digunakan dan output spectrum sebuah double-side dihasilkan, bandwith minimum disebut bandwith Nyquist double side minimum atau bandwith IF minimum. Setiap sisi frekuensi dipisahkan dari frekuensi pusat atau sebuah sisi frekuensi yang berdekatan dengan harga yang sama ke modulasi frekuensi, yanga mana pada contoh ini adalah10 MHz (Fb/2). Output
spectrum dari modulasi ini dapat dilihat bahwa bnadwith Nyquist double-side minimum adalah 60 MHz dan harga band adalah 20 megabaund, sama dengan bit rate.
Karena FSK adalah bentuk dari narrowband FM, bandwith minimum tergantung pada index modulasi. Untuk index modulasi antara 0,5 dan 1 salah satu dari 2 atau 3 set dari sisi frekuensi yang berarti diperoleh. Oleh karena itu bandwith minimum adalah 2 atau 3 input bit rate.

Ø  Penerima FSK

Sirkuit yang paling umum yang digunakan untuk sinyal demodulasi FSK adalah Phase-Locked Loop (PLL). Sebuah PLL FSK demodulator bekerja sangat banyak seperti PLL-FM demodulator. Sebagai input untuk daya PLL antara Mark dan Space frekuensi [2]. Tegangan error dc pada output phasa comparator sesuai dengan daya frekuensi. Karena hanya ada 2 input frekuensi (Mark dan Space), maka output tegangan error hanya 2. Salah satunya berupa logic 1 dan lainnya logic 0. Oleh karena itu, outputnya adalah 2 level (binary) merepresentasikan input FSK.  Pada umumnya, frekuensi natural dari PLL dibuat sama dengan frekuensi inti dari FSK demodulator. Sebagai hasilnya, perubahan pada tegangan error dc sesuai dengan perubahan pada analog input frekuensi dan symmetric disekitar 0V dc.
FSK mempunyai performance error yang sedikit dibanding PSK atau QAM. Dan sebagai akibatnya,jarang digunakan untuk performance tinggi system radio digital. Penggunaanya dibatasi untuk performance rendah, harga-rendah, modem data disynkronous yang digunakan pada komunikasi data over analog, band saluran telepon. Pembangkitan sinyal BFSK dilakukan dengan melalukan data biner dalam format polar ke modulator frekuensi (Voltage Controlled Oscillator), seperti tampak pada Gambar 2.7. Ketika input modulator berubah dari +V ke –V, maka frekuensi yang ditransmisikan akan berubah juga.

Gambar :Pembangkitan Sinyal BFSK

Konstelasi ini mengalokasikan satu dimensi untuk setiap vektor yang kita  ingin mengirimkan. Konstelasi ini milik keluarga konstelasi ortogonal. Hal sederhana untuk mengamati bahwa jumlah dimensi di konstelasi ini adalah sama dengan jumlah pesan.
Gambar: Constelasi FSK
Karena semua vektor sama-sama terletak di tepat satu sumbu, daya transmisi  untuk setiap vektor konstan. Maka konstelasi ini sangat cocok untuk sistem komunikasi yang memerlukan daya konstan untuk transmisi. Unsur yang optimal dalam hal ini hanyalah vektor yang duduk di kuadran yang membawa spektral daya maksimum sinyal yang diterima. Ini hanyalah vektor cocok untuk kuadran yang memberikan nilai maksimal di outlet detektor. Hasil ini sangat intuitif karena kita tahu bahwa kanal AWGN memiliki kemungkinan tipis untuk mengalihkan sinyal dari satu kuadran yang lain. Pelaksanaan elemen keputusan sangat sederhana dalam hal ini.  Karena semua vektor sama-sama terletak di tepat satu sumbu, jarak antara setiap beberapa vektor konstan. Dengan kata lain, jarak antar vektor yang independen dengan jumlah vektor. Kenyataan ini hanya berarti bahwa kita tidak harus merusak BER dalam rangka untuk menambah pesan lebih memungkinkan untuk transmisi.
Perhatikan bahwa dalam konstelasi lain selalu ada ketegangan antara BER dan jumlah pesan, atau data rate (ingat bahwa lebih banyak kemungkinan untuk pesan berarti tarif yang lebih tinggi data).
Kekurangan:
            Disimpulkan bahwa bandwidth yang diperlukan untuk konstelasi ini terus semakin tinggi dan lebih tinggi. Fakta ini hanya membuat konstelasi ini tidak praktis untuk situasi saat kita ingin mengirimkan banyak pesan. Dengan kata lain, data rate hanya terbatas karena tempat persyaratan akut untuk bandwidth sistem komunikasi yang digunakan. Meskipun metode ini memiliki sifat tertinggi banyak, terutama yang menyiratkan BER konstan untuk pesan sebanyak yang kami inginkan, fakta bahwa metode ini mengkonsumsi meningkatkan jumlah bandwidth hanya membuat metode ini tidak praktis. konstelasi FSK dapat ditemukan ketika sejumlah kecil pesan sedang dikirim, atau ketika ada persyaratan yang memberatkan dari keandalan (yang BER) dari sistem komunikasi.

B. ASK (Amplitude Shift Keying)
Amplitude Shift Keying (ASK) atau pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitude, merupakan suatu metoda modulasi dengan mengubah-ubah amplitude. Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya. Oleh sebab itu meoda ASK hanya menguntungkan bila dipakai untuk hubungan jarak dekat saja. Dalam hal ini faktor derau harus diperhitungkan dengan teliti, seperti juga pada sistem modulasi AM. Derau menindih puncak bentuk-bentuk gelombang yang berlevel banyak dan membuat mereka sukar mendeteksi dengan tepat menjadi level ambangnya.
Pada system ASK, simbol biner „1‟ direpresentasikan dengan mentransmisikan sinyal pembawa sinusoidal dengan amplituda maksimum Ac dan frekuensi fc, dimana kedua besaran tersebut konstan, selama durasi bit Tbc detik.  Amplitudo frekuensi pembawa akan berubah sesuai dengan logik sinyal informasi. Sedangkan simbol biner „0‟ direpresentasikan dengan tanpa mengirimkan sinyal pembawa tersebut selama durasi bit T detik.
Gambar : Amplitude Shift Keying

Pembangkitan sinyal Binary ASK (BASK) dapat dilakukan dengan melalukan data biner dalam  format unipolar dan sinyal pembawa sinusoidal ke suatu modulator pengali.
ASK merupakan jenis modulasi digital yang paling sederhana, dimana sinyal carrier dimodulasi berdasarkan amplitude sinyal digital. Umumnya, kita membutuhkan dua buah sinyal s1(t) dan s2(t) untuk transmisi biner. jika transmitter ingin mentransmisikan bit 1, s1(t) digunakan untuk interval pensinyalan (0,Tb). Sedangkan untuk mentransmisikan bit 0, s2(t) digunakan pada interval (0,Tb). Untuk ASK sinyal transmisi dapat dituliskan sbb: Sinyal direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa Sinyal “1” direpresentasikan dengan status “ON” (ada gelombang pembawa), Sinyal “0”  direpresentasikan dengan status “OFF” (tidak ada gelombang pembawa).
Gambar  :  Sinyal ASK
Amplitudo shift keying (ASK) dalam konteks komunikasi digital  adalah proses modulasi, yang menanamkan untuk dua atau lebih tingkat amplitudo diskrit sinusoid. Hal ini juga terkait dengan jumlah tingkat diadopsi oleh pesan digital. Untuk urutan pesan biner ada dua tingkat, salah satunya biasanya nol. Jadi gelombang termodulasi terdiri dari semburan sinusoida
sebuah.  Ada diskontinuitas tajam ditampilkan pada titik-titik transisi. Hal ini mengakibatkan sinyal memiliki bandwidth yang tidak perlu lebar. Bandlimiting umumnya diperkenalkan sebelum transmisi, dalam hal ini akan diskontinuitas 'off bulat'. bandlimiting ini dapat diterapkan ke pesan digital, atau sinyal yang termodulasi itu sendiri. Tingkat data seringkali membuat beberapa sub-frekuensi pembawa. Hal ini telah dilakukan dalam bentuk gelombang Gambar dibawah.
Salah satu kelemahan dari ASK, dibandingkan dengan FSK dan PSK, misalnya, adalah bahwa ia tidak punya amplop konstan. Hal ini membuat pengolahannya (misalnya, amplifikasi daya) lebih sulit, karena linieritas menjadi faktor penting. Namun, hal itu membuat untuk kemudahan demodulasi dengan detektor amplop (envelope detector).
Gambar  : Blok diagram pembangkitan sinyal ASK
Hal ini dapat dibagi menjadi tiga blok. Yang pertama merupakan pemancar, yang kedua adalah model linier efek saluran, yang ketiga menunjukkan struktur penerima. Notasi berikut digunakan:
* Ht (f) merupakan sinyal carrier untuk transmisi
* Hc (f) adalah respon impulse dari saluran 
* N (t) adalah noise diperkenalkan oleh saluran 
* Hr (f) adalah filter pada penerima 
* L adalah jumlah level yang digunakan untuk transmisi 
* Ts adalah waktu antara generasi dari dua simbol 
Keluar dari pemancar, sinyal s (t) dapat dinyatakan dalam bentuk:
Pada penerima, setelah  penyaringan  melalui hr(t) sinyal adalah:
Dimana : 

Dalam proses modulasi ini kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidak adanya sinyal informasi digital.  Keuntungan yang diperoleh dari metode ini adalah bit per baud (kecepatan digital) lebih besar. Sedangkan kesulitannya adalah dalam menentukan level acuan yang dimilikinya, yakni setiap sinyal yang diteruskan melalui saluran transmisi jarak jauh selalu dipengaruhi oleh redaman dan distorsi lainnya. Oleh sebab itu metode ASK hanya menguntungkan bila dipakai untuk hubungan jarak dekat saja. Dalam hal ini faktor noice atau gangguan juga harus diperhitungkan dengan teliti, seperti juga pada sistem modulasi AM.
Ø  Sprektrum Binary ASK
Tranformasi Fourier dari sinyal yang keluar dari modulator AM adalah dalam bentuk seperti berikut ini:

Dimana S
(f) adalah transformasi Fourier dari sinyal baseband. Secara grafik sinyal ini dapat diberikan seperti pada Gambar (2.2) seperti dibawah ini. Kita dapat mencari kerapatan spektrum daya sinyal BASK (binary amplitude-shift keying). Dengan manganggap bahwa datanya random (acak) dan menggunakan on-off keying. Rata-rata amplitudo carrier adalah Vc/2b sehingga daya carrier (Pc) akan senilai Vc2/8
Gambar : Tranformasi Fourier dari gelombang AM

Sedangkan total daya pada sinyal ASK adalah Vc2 /4, daya total pada informasi side band / informasi (Pi) adalah sebesar Vc2/8. Nilai ini pasti sama besar dengan luasan kurva kerapatan spektrum daya. Kerapatan spektrum daya dapat diberikan dengan Gambar berikut ini.
Gambar : Kerapatan spektrum daya sinyal BASK random
Ø  Contoh Penerapan ASK
·         ASK - Amplitude Shift Keying (ASK) adalah modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan tertentu (misalnya 1 Volt) dan sinyal digital 0 sebagai sinyal digital dengan tegangan 0 Volt. Sinyal ini yang kemudian digunakan untuk menyala-mati-kan pemancar, kira- kira mirip sinyal morse. 
·         “Infrared Remote Control Extender dengan menggunakan Modul IR-8510, TLP916A dan RLP916A”
Merupakan salah satu alat yang menggunakan aplikasi dari modulasi digitalASK(Amplitude Shift Keying). Untuk lebih jelasnya berikut uraiannya : Teknologi  nfrared dalam aplikasi remote control saat ini sudah banyak dijumpai pada berbagai macam perangkat elektronik. Namun sampai saat ini, infrared mempunyaiketerbatasan untuk pengendalian pada jarak yang sangat jauh ataupun menembus dinding.   Prinsip kerja dari Infrared Remote Control Extender ini adalah mengubah sinyal infrared menjadi gelombang radio dengan frekwensi UHF sehingga transmisi data dapat dilakukan pada jarak yang cukup jauh dan diterima dengan penerima UHF serta kembali diubah menjadi sinyal-sinyal infrared. Frekwensi UHF 916 MHz digunakan untuk menghindari adanya noise-noise dari frekwensi radio lainnya. sinyal yang ditembakkan oleh remote control infra diterima oleh Modul IR-8510 dan diteruskan ke Modul TLP916. Sensor infrared pada modul IR-8510 mengubah pancaran cahaya infrared menjadi sinyal data seperti tampak pada bagian RXD gambar 2. Kemudian data diteruskan secara serial ke Modul TLP91 yang berlaku sebagai UHF Receiver.  Amplitudo Shift Keying) yaitu suatu modulasi di mana logika 1 diwakili dengan adanya sinyal frekwensi 916 MHz dan logika 0 diwakili dengan adanya kondisi tanpa sinyal Modulasi ASK. Untuk memperkuat keluaran dari Modul IR-8510 sehingga dapat dihasilkan sinyal ASK yang baik pada TLP916 perlu ditambahkan 74HC14 yang berfungsi sebagai Pancaran gelombang UHF dalam modulasi ASK tersebut selanjutnya diterima oleh RLP916 dan diubah menjadi data serial (TXD gambar 2) yang kemudian diteruskan ke TXD dari Modul IR-8510. Agar dapat ditransmisikan menjadi sinyal-sinyal infrared standard remote control, maka data tersebut terlebih dahulu dimodulasikan dengan frekwensi carrier sebesar 40 KHz sebelum dipancarkan oleh LED Infrared. Proses ini dilakukan pada bagian modulator dari Modul IR-8510.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar