Modul Praktikum Siskom i

STRUKTUR ORGANISASI LABORATORIUM SISTEM KOMUNIKASI 2010-2011

Kepala Laboratoria Koordinator Asisten Divisi Praktikum

: Budi Prasetya, ST., MT. : Dwi Wicaksono Prayudianto : Farida Ayu Ashari Fika Mareta Wijaya 111070156 111070292 111070194 111070068 611080132 611080008 611081047 611081024 611080046 111070213 111071058 111070285 111070279 111081007

Divisi Alat

: Arif Setiawan Maulana Syidik Lanang Prayogo

Divisi Administrasi

: Nabela Oktasari Lorinda Febriani

Divisi HRD

: Ervin Tri Sasongko Jauhar Mustikarani Diah Pangestu Maulita

Asisten Riset

: Nur Alfatah Maulana Alfadin Rian Ricko Caesar Putra

MODUL PRAKTIKUM SISKOM 2010/2011

TATA TERTIB PELAKSANAAN PRAKTIKUMI. PELAKSANAAN PRAKTIKUM 1. Praktikan harus hadir sebelum praktikum dimulai sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. 2. Praktikan yang terlambat lebih dari 20 menit (Waktu Laboratorium Siskom) tidak diijinkan mengikuti praktikum yang bersangkutan. 3. Peserta praktikum harus membawa kartu praktikum yang sudah berfoto. Jika tidak, maka dianggap tidak terdaftar sebagai praktikan. 4. Praktikum berlangsung maksimal 3 jam. 5. Praktikum dimulai setelah diijinkan oleh asisten. 6. Hal-hal yang tidak boleh dilakukan praktikan selama praktikum antara lain : Mengubah konfigurasi meja praktikum, memindah, mengambil, ataupun menukar peralatan tanpa seijin asisten Makan, minum, ngobrol dan merokok Meninggalkan ruangan tanpa seijin asisten Berbicara tidak sopan sesama praktikan dan asisten Membuat gaduh (keributan), melakukan hal yang dapat mengganggu sesama praktikan Tidur saat pelaksanaan praktikum

7. Praktikan harus mengkondisikan HP-nya pada saat praktikum berlangsung. 8. Tukar jadwal bisa dilaksanakan secara perorangan. Tukar jadwal dilakukan paling lambat sehari sebelum pelaksanaan praktikum praktikan yang bersangkutan. 9. Praktikum susulan dimungkinkan tidak akan diselenggarakan. 10. Wajib mengenakan seragam IT Telkom (kemeja + bawahan biru dongker), dan tidak boleh menggunakan jeans. 11. Jika ada alat-alat praktikum yang rusak, maka praktikan harus bertanggung jawab terhadap kerusakan tersebut. 12. Jika ada praktikan yang melanggar peraturan praktikum, maka asisten berhak memberikan sanksi sesuai dengan kebijaksanaan laboratorium.

II. TUGAS PENDAHULUAN 1. Tugas Pendahuluan (TP) tidak bersifat wajib. 2. Praktikan yang tidak mengumpulkan TP boleh mengikuti praktikum, dan nilai TP nya dianggap nol. 3. TP yang terlambat dikumpulkan, maka nilai TP dianggap nol. 4. TP dikerjakan secara perorangan. 5. TP dikerjakan pada lembar jawaban yang telah disediakan. COMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 2


6. TP dikeluarkan pada hari senin pukul 10.00 dan dikumpulkan hari Jumat pukul 13.30-17.00. 7. TP yang diberi nilai adalah TP yang telah distempel Lab. Siskom. 8. Soal TP dikerjakan secara berurutan. 9. Tidak mengerjakan salah satu soal, nilai Tugas Pendahuluan dianggap nol.

III. TEST AWAL 1. Test Awal dilakukan secara serentak dan dilakukan secara tertulis. 2. Test Awal diadakan selama 20 menit. 3. Praktikan yang terlambat, diperbolehkan mengikuti TA dengan sisa waktu yang masih tersedia.

IV. JURNAL PRAKTIKUM 1. Jurnal dikerjakan secara perorangan. 2. Asisten berhak memberikan tugas tambahan apabila diperlukan. 3. Waktu pengerjaan jurnal selama 30 menit, atau sampai waktu praktikum terpenuhi.

V.

PENILAIAN PRAKTIKUM 1. Tugas Pendahulan 2. Test Awal 3. Pelaksanaan Praktikum 4. Jurnal Praktikum : 20 % : 20 % : 30 % : 30 %

VI.

SYARAT KELULUSAN

1. Praktikan wajib mengikuti semua modul. 2. Praktikan dinyatakan lulus praktikum Siskom jika nilai akhir tiap modul 60.

NB:

Hal-hal lain yang belum tercantum diatas ditentukan kemudian.

Mengetahui: Kepala Laboratoria Sistem Komunikasi Koordinator Asisten Laboratorium Sistem Komunikasi

Budi Prasetya, ST., MT.

Dwi Wicaksono Prayudianto

COMMUNICATION SYSTEM LABORATORY

Page 3


MODUL I MODULASI ANALOG Tujuan Praktikum 1. Memahami prinsip kerja modulasi dan demodulasi Amplitude Modulation (AM) dan Frequency Modulation (FM). 2. Mengetahui parameter parameter yang berpengaruh dalam pembentukan sinyal AM parameter-parameter dan FM. 3. Mempelajari pengaruh amplitude dan frekuensi sinyal informasi terhadap sinyal pembawa. 1. MODULASI ANALOG 1.1 Amplitude Modulation (AM) Modulasi amplitude merupakan proses modulasi yang mengubah amplitude sinyal pembawa sesuai dengan amplitude sinyal pemodulasinya dengan cara menumpangkan sinyal info tersebut pada amplitude sinyal carriernya carriernya. 1.1.1 AM DSB SC Dilihat dalam komponen domain frekuensi, nilai daya dari frekuensi carriernya ilihat ditekan sehingga dianggap bernilai 0. . cos 2 .infoA B C

kanal

D

E

LPF 0 s/d fm

F

Vc.cos 2.fc.t MODULATOR

Vc.cos 2.fc.t DEMODULATOR

Gambar sinyal dalam domain waktu : Sinyal di A :

Sinyal di B :

Sinyal di C = D:


Page 4


Sinyal di E :

Sinyal di F :

Titik A Titik C

cos SDSB-SC (t) = m (t) . Sc (t)

Titik B

Sc (t) = Vc cos c t

Gambar spektum frekuensi (pita 1 sisi) :

1.1.2 AM SSB Sinyal AM SSB menekan salah satu sideband dengan menggunakan filter, sehingga inyal akan dihasilkan sinyal SSB SSB-LSB dan sinyal SSB-USB.


Page 5


Titik A Titik C 1.1.3 AM DSB FC cos 2

cos

Titik B cos 2 ]

A

C E D B

Sinyal keluaran untuk tiap titik adalah sebagai berikut : Titik A : Titik B : cos Titik C : . cos Titik D : Vamp = Vc cos (c t + 0) Titik E : VAM-DSB-FC = Vc [1 + m(t)] cos c t , a. Pembentukan Sinyal AM DSB FC inyal

0

Gambar sinyal pemodulasi (VLF )

Gambar sinyal carrier (VHF)

Gambar sinyal modulasi Amplitudo b. Spektum Frekuensi AM DSB FC (Pita Satu Sisi) rekuensi VAM-DSB-FC = Vc [1 + ka m(t)] cos c t Dengan persamaan trigonometri dapat disampaikan sebagai berikut : cos cos cosPage 6



V

Komponen Carrier + Komponen Lower side ban + Komponen Upper sideband

m = indeks modulasi = k . Am

c. Daya Sinyal pada Beban

=

+

+

=

2

+

8

+

8

d. Indeks modulasi AM Persamaan VAM dapat pula dinyatakan sebagai berikut : = Ket : ( + )

Vc = Amplitude carrier m = Indeks modulasi

Indeks modulasi merupakan suatu nilai yang menunjukan kualitas modulasi. Berdasarkan besarnya indeks modulasi (m), kondisi modulasi dapat dikelompokan sebagai berikut : 1. Under Modulation ( m < 1 )

2. Critical Modulation ( m = 1 )


Page 7


Harga indeks modulasi untuk (m) < 1 dan indeks modulasi (m)= 1 adalah sebagai berikut : H = Vc ( 1 + m ) h = Vc ( 1 - m ) 3. Over Modulation ( m>1 ) = +

e Harga indeks modulasi untuk (m) > 1. H = Vc ( 1 + m ) h = Vc ( 1 m ) Ket.: H = amplitude tinggi h = amplitude rendah 1.1.4 Demodulasi AM Demodulasi AM merupakan proses pemulihan sinyal pemodulasi dari sinyal = +

termodulasi. Detektor selubung merupakan teknik demodulasi paling sederhana.

Berikut merupakan gambar keluaran hasil detector selubung.

Selain detector selubung dapat juga dilakukan dengan detector sinkron. Seperti gambar berikut :


Page 8


Prinsip dari detektor sinkron adalah menggunakan sinyal carrier yang sama pada transmitter dan receiver. 1.2 Frequency Modulation (FM) Modulasi frekuensi menghasilkan perubahan pada frekuensi gelombang pembawa. S(t) Dimana : = Vc cos [2fct + ( sin (2fmt))

= kf k f

kVm k f Vm f = = 2f m fm fm

kf =

f k = 2 Vm

f =

f max f min 2

= Indeks Modulasi FM = Sensitivitas modulasi (Hz/Volt) = Sensitivitas modulasi (rad/Volt) = Deviasi Frekuensi sinyal FM

1.2.1

Pembentukan Sinyal FM

a. Daya sinyal dan bandwidth FM Dengan menggunakan pendekatan fungsi Bessel, maka besar daya sinyal FM yaitu :V V 2 PFM= C J r = C 2R 2R2 2

[

J 0 + 2( J 1 + J 2 + J 3 + ...)]2 2 2 2

Tabel Fungsi Bessel J0() 2 0.224 2.4 0 3 -0.260 4 -0.397

J1() 0.577 0.52 0.339 -0.066

J2() 0.353 0.43 0.486 0.364

J3() 0.129 0.20 0.309 0.430

J4() 0.034 0.06 0.132 0.281

J5() 0.007 0.02 0.043 0.132


Page 9


dengan

[

J 0 + 2( J 1 + J 2 + J 3 + ...)] 1 maka : PFM=2 2 2 2

VC 2R

2

b. Spektrum frekuensi dan Bandwidth FM Gambar spektrum frekuensi sinyal FM adalah sebagai berikut :

BW sinyal FM dapat dihitung dengan menggunakan BW Carson.

= 2 ( + 1)

=2(

+

)

1.2.2 Demodulasi FM Suatu Demodulator frekuensi mendeteksi sinyal informasi dari sinyal FM dengan operasi yang berlawanan dengan cara kerja modulator FM. Blok demodulasi FM ALIMITTER

BBPF

CDIFERENSIATOR

DDET. SELUBUNG

E

Keluaran untuk tiap-tiap titik adalah sebagai berikut : Di A : sinyal FM yang bercampur noise dan distorsi amplitudo.

Di B

: Sinyal FM yang amplitudonya di stabilkan (dikonstankan) karena akibat noise

Di C

: Sinyal FM untuk rentang frekuensi tertentu sesuai dengan filter BPF.


Page 10


Di D : Sinyal di D dapat dipandang sebagai sinyal AM-FM (untuk lebih jelasnya lihat karakteristi diferensiator FM di atas).

Di E

: Outputan detektor selubung akan berupa sinyal informasi yang dikirim.

1.3 Spectrum Analyzer Spectrum Analyzer adalah alat untuk meyelidiki distribusi energi sepanjang spektrum frekuensi dari suatu sinyal listrik yang diketahui. Dari penyelidikan ini diperoleh informasi yang sangat berharga mengenai lebar bidang frekwensi (bandwidth), rapat daya sinyal, efek berbagai jenis modulasi, pembangkitan sinyal interferensi dan begitu juga pada semua manfaatnya dalam perencanaan dan pengujian rangkaian RF dan pulsa. Alat yang ditampilkan dalam domain frekuensi ini biasa dipergunakan untuk analisis sinyal elektromagnetik pada rentang frekuensi tertentu apabila ada sumber gangguan pada perangkat wireless, seperti Wi-Fi dan wireless router.

Gambar bentuk sinyal yang terdapat di layar Spectrum Analyzer 2. PROSEDUR PRAKTIKUM MODULASI ANALOG 2.1 Amplitude Modulation Peralatan Praktikum AM 1. Kit praktikum : modul ACL 01 (TX) dan modul ACL 02 (RX) 2. Osiloskop 3. Spectrum Analyzer 4. Catu daya analogCOMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 11


5. Jumper dan probe Analisis dalam Praktikum AM 1. Mengamati bentuk gelombang sinyal AM dan menghitung indeks modulasinya 2. Menganalisis perubahan Vinfo terhadap m (indeks modulasi) 3. Menggmbarkan bentuk sinyal AM untuk berbagai nilai m (indeks modulasi) 4. Membandingkan sinyal hasil demodulasi AM yang menggunakan detektor selubung 5. Menghitung daya sinyal AM 6. Mengukur bandwidth sinyal AM Langkah Praktikum

1. Kalibrasi Probe pada Osiloskop 2. Mengatur catu daya Hubungkan modul ACL 01 dan ACL 02 dengan catu daya yang sesuai (analog). 3. Mengatur nilai amplitude info dan frekuensi info (AM TX ) Nyalakan osiloskop dan letakkan probe osiloskop di SINE OUT dari FUNCTION GENERATOR (jumper 1) Atur nilai frekuensi info 1 kHz, dan tegangan sebesar 0,5 Vpp.

4. Mengatur nilai amplitude carrier dan frekuensi carrier (AM TX)COMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 12


Letakkan probe osiloskop pada RF OUT dari VCO (jumper 2) Atur nilai frekuensi carier 450 kHz dan tegangan sebesar 0,5 Vpp.

5. Menggambarkan bentuk sinyal AM untuk berbagai nilai m (indeks modulasi) 6. Mengamati Pembentukan sinyal AM dan menentukan nilai indeks modulasi (m) Atur jumper seperti gambar AM TX Amati bentuk sinyal AM dengan menggunakan osiloskop probe 1 pada SINE OUT dari FUNCTION GENERATOR dan probe 2 pada OUT dari BALANCE MODULATOR 1 (jumper 3) Ukur dan catatlah nilai H dan h pada sinyal AM, kemudian tentukan nilai indeks modulasi (m) Ubah nilai tegangan sinyal info sehingga didapatkan sinyal AM dengan m = 1, catat tegangan infonya Ubah nilai tegangan sinyal info sehingga didapatkan sinyal AM dengan m > 1, catat tegangan infonya 7. Menganalisis perubahan Vinfo terhadap m (indeks modulasi) 8. Membandingkan sinyal hasil demodulasi AM dengan detektor selubung untuk beberapa nilai m Atur tegangan info pada kit AM TX sehingga diperoleh indeks modulasi m < 1 Atur jumper seperti gambar AM RX Bandingkan sinyal info pada SINE OUT dari Function generator (AM TX) dengan sinyal info keluaran demodulator (AM RX) yaitu pada OUT dari ENVELOPE DETECTOR (Jumper 12), Catatlah nilai amplitude sinyalnya masing-masing Lakukan tiga langkah diatas pada m = 1 dan m > 1

9. Mengukur dan menghitung daya sinyal AM Lihat hasil pembacaan pada Spectrum Analyzer (informasi single tone) Hitunglah daya sinyal AM total dengan menggunakan rumus: = 2 + 8 + 8

Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan. Lalu konversikan hasil pada perhitungan dari miliwatt ke dBm

10. Mengukur bandwidth sinyal AM Set frekuensi sinyal info pada FUNCTION GENERATOR sebesar 10 kHz dan amplitude 0,5 VppCOMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 13


Hubungkan keluaran sinyal AM (jumper 3) dengan probe SA. Nyalakan Spectrum Analyzer, set frekuensi center = frekuensi carrier, span 2x frekuensi info

Gambar spectrum sinyal AM Gunakan marker, geser marker 1 ke sinyal LSB dan marker 2 pada sinyal USB kemudian catat nilai fLSB dan fUSB Hitung bandwidth sinyal AM dengan menggunakan rumus: =( + )( )=2

2.2

Frequency Modulation Peralatan praktikum FM 1. Kit praktikum: modul ACL 03 (TX) dan modul ACL 04 (RX) 2. Osiloskop 3. Spectrum Analyzer 4. Catu daya analog 5. Jumper dan probe Analisis dalam Praktikum FM 1. Menghitung (f) deviasi frekuensi 2. Menganalisis pengaruh level amplitudo sinyal informasi terhadap nilai deviasi frekuensi dan sinyal FM 3. Membandingkan output demodulator FM dengan sinyal informasi (pemodulasi) 4. Menggambarkan spektrum frekuensi FM 5. Mencari nilai sensitivitas modulsi untuk beberapa nilai null carier Langkah Praktikum


Page 14


1. Kalibrasi probe pada Osiloskop 2. Mengatur catu daya Hubungkan catu daya yang sesuai (analog) pada kit praktikum H03 dan H04

3. Mengatur nilai amplitude info dan frekuensi info (FM TX) Letakkan Probe Osiloskop di OUT dari Funtion Generator (jumper 1) Atur nilai frekuensi info sebesar 1,06 kHz dan amplitude info sebesar 0,5 Vpp

4. Mengatur nilai amplitude carrier dan frekuensi carrier (FM TX) Letakkan Probe osiloskop di OUT dari FM MODULATOR (jumper 2) Atur nilai frekuensi carrier sebesar 1520 kHz dan amplitude info sebesar 0,5 Vpp

5. Mengamati pembentukan sinyal FM dan menentukan devisiasi frekuensi (f) dan indeks modulasi FM () Atur jumper seperti gambar FM TX Gunakan osiloskop probe 1 pada OUT dari FUNCTION GENERATOR dan probe 2 pada RF/FM OUT dari FM Modulator (probe 2), amati dan catat sinyal FM yang terjadi V(t) (Volt) COMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 15

Ukur frekuensi rapat (fmax) dan frekuensi renggang (fmin) pada sinyal FM dengan menggunakan kursor pada osiloskop


t

tmin

tmax

Untuk menghitung devisiasi frekuensi (f), gunakan persamaan:f = f max f min 2

Untuk menghitung indeks modulasi FM (), gunakan persamaan:

=

f fm

6. Menganalisis pengaruh level amplitudo sinyal informasi terhadap nilai deviasi frekuensi dan sinyal FM 7. Membandingkan output demodulator FM dengan sinyal informasi (pemodulasi) Atur jumper seperti gambar FM TX dan FM RX Gunakan osiloskop probe 1 pada OUT dari FUNCTION GENERATOR (FM TX) dan probe 2 pada OUT dari LOW PASS FILTER (FM RX) (jumper 6), bandingkan dan catat sinyal infonya 8. Menggambarkan spektrum frekuensi FM Atur Amplitude info dan frekuensi info dari FUNCTION GENERATOR sebesar 0,5 Vpp dan 10 kHZ Hubungkan keluaran dari sinyal FM (jumper 2) dengan probe SA. Nyalakan Spectrum Analyzer, set frekuensi center = frekuensi carrier dan span sampai spectrum FM terlihat jelas Gambar spectrum FM yang terjadi Naikkan amplitude info perlahan lahan sehingga didapatkan kondisi null carrier pertama Catat amplitude sinyal info pada kondisi null carrier pertama, kedua dan ketiga

9. Mencari nilai sensitivitas modulsi untuk beberapa nilai null carier Hitung sensitivitas modulasi dengan menggunakan persamaan:

=

kVm k f Vm = 2f m fm


Page 16


MODUL II MODULASI DIGITAL

Tujuan Praktikum 1. Mengetahui perbedaan sistem komunikasi analog dan digital. 2. Mengetahui jenis-jenis format data coding. 3. Mampu memahami sistem komunikasi digital jenis ASK, FSK, BPSK, 8 PSK, dan DPSK. 4. Mengamati dan menelusuri proses modulasi dan demodulasi ASK, FSK, BPSK, 8 PSK, dan DPSK. 5. Mengamati keluaran sinyal pada outputan masing-masing blok modulator dan demodulator serta dapat mengerti dan menerangkan jalannya proses tersebut. 6. Dapat memahami istilah-istilah indeks modulasi, bit rate, dan bandwidth untuk modulasi ASK, FSK, BPSK, 8 PSK, dan DPSK. 1. Data Coding 1.1 NRZ Sinyal non return to zero adalah format yang paling mudah untuk dihasilkan. Sinyal NRZ tidak kembali ke level nol sesuai clock. Pengkodean NRZ biasa digunakan pada komunikasi kecepatan rendah dengan interface transmisi sinkronus dan asinkronus. NRZ Unipolar : NRZ Bipolar :

1.2 Return to Zero (RZ) Sinyal format Return to Zero (RZ) kembali ke level tegangan 0 sesuai clock. Pada jenis pengkodean ini hanya menggunakan satu format data. Sinyal Return to Zero dapat berupa unipolar maupun bipolar. RZ Unipolar: RZ Bipolar:


Page 17


2. MODULASI DIGITAL 2.1 Amplitude Shift Keying (ASK) 2.1.1 Modulasi ASK Modulasi ASK dapat dipandang sebagai modulasi amplitudo dengan pemodulasi sinyal data biner (bit 0 atau bit 1). Dapat dikatakan sinyal ASK merepresentasikan sinyal data biner 0 dan 1 dengan level amplitudo yang berbeda. Proses modulasi ASK dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah ini:

Gambar Proses Modulasi ASK 2.1.2 Demodulasi ASK Diagram blok dari demodulator ASK dapat dilihat pada gambar di bawah ini :S inya l A S K

LPFD e t. se lu bu ng

V oltag e co m p arator

d ata

Diagram Blok Demodulator ASK Proses demodulasi sinyal ASK dapat dijelaskan sebagai berikut: Sinyal ASK dideteksi oleh detektor selubung yang prinsip kerjanya menyerupai penyearah, sehingga keluaran detektor selubung merupakan bagian positif saja dari sinyal ASK. Untuk mendapatkan selubung dari sinyal keluaran detektor selubung, diperlukan LPF untuk menghilangkan komponen sinyal carrier dari sinyal tersebut. Selanjutnya untuk mengembalikan ke bentuk pola data ke bentuk sinyal digital perlu dilakukan decision dan regenerasi sinyal keluaran LPF x (t) LPF dimana proses ini dilakukan oleh Voltage Comparator. 2.2 Frekuensi Shift Keying (FSK)


Page 18


Modulasi FSK dapat dipandang sebagai modulasi frekuensi dengan sinyal informasi berupa data biner (bit 0 atau bit 1). Dapat dikatakan sinyal FSK merepresentasikan sinyal data biner 0 dan 1 dengan frekuensi carrier yang berubah-ubah harganya mengikuti harga sinyal pemodulasinya (yang bersifat analog) dengan amplitudo pembawa tetap. 2.2.1 Modulasi FSK Proses modulasi FSK ini dapat dijelaskan seperti pada gambar dibawah ini:

Proses Modulasi FSK 2.2.2 Demodulasi FSK Diagram blok demodulator FSK dapat digambarkan seperti pada gambar berikut:

Diagram Blok Demodulator FSK

Proses demodulasi FSK ini dapat dijelaskan seperti pada gambar dibawah ini :


Page 19


Sinyal FSK

Phase Detector

Keluaran LPF

Keluaran VCO

Sinyal Data

Proses demodulasi FSK

2.3 Binary Phase Shift Keying (BP (BPSK) M-Phase Shift Keying (M Phase (M-PSK) merupakan salah satu bentuk modulasi dengan cara atu mengubah phasa dari frekuensi pembawa sesuai dengan informasi yang berupa data biner. Tipe modulasi PSK ditentukan oleh nilai M, dimana M = 2n ; n = 1, 2, 3, 4, dst. Jika n = 1 n=2 n=3 n=4 Tipe modulasi BPSK ( (Binary Phase Shift Keying) Tipe modulasi QPSK (Quadrature Phase Shift Keying (Quadrature Keying) Tipe modulasi 8 PSK Tipe modulasi 16 PSK dst...

2.3.1 Modulasi BPSK Jadi pada modulasi BPSK informasi yang dibawa akan mengubah fasa sinyal pembawa. Proses pembentukan sinyal BPSK dapat dijelaskan sebagai berikut:


Page 20


Data t

Data NRZ-L t

Carrier 1 t

Carrier 2 t

Sinyal BPSK t

Proses Pembentukan Sinyal BPSK

2.3.2 Demodulasi BPSK Pada rangakaian demodulator BPSK, balance modulator kembali digunakan, seperti terlihat pada gambar berikut ini :

Blok Diagram Demodulator BPSK


Page 21


Sinyal BPSK

t

Sin to Square Conversion t

Squaring Loop t

Divided by 2 t

Data

t

Proses Demodulasi BPSK 2.4 8-PSK 8 PSK merupakan jenis modulasi digital yang menyampaikan data dengan memodulasi sinyal informasi ke dalam carrier yang berbeda fasanya. Salah satu jenis PSK adalah 8PSK. Teknik modulasi 8-PSK dapat dinyatakan dengan mentransmisikan data yang direpresentasikan dalam 3 bit setiap satu simbol. Karena 23 = 8 maka ada 8 phasa yang berbeda sebagai carriernya. Diagram konstelasi 8-PSK

Sumbu horizontal sebagai basis cosine dan sumbu vertikal sebagai basis sine.


Page 22


2.4.1 Modulasi 8 PSK

Data dan clock sebagai input sinyal

Sinyal carrier dengan 4 fasa berbeda dalam bentuk squarwave Blok diagram modulator 8 PSK adalah sebagai berikut :

Data Carrier Generat or 900 shift

Shift Register

3 bit

Latch and Encoder4 bit

Cos

Gate Gate Gate

sin

900 shift-Cos

output

900 shift-sin

Gate


Page 23


2.4.2 Demodulasi 8 PSK Coherent Detection / Synchronous Detection Receiver memanfaatkan pemahaman tentang fase carrier untuk mendeteksi sinyal. Perlu estimasi fasa yang kuat (dan frekuensi juga). Performansi lebih tinggi (error data rate lebih kecil), tapi meningkatkan kompleksitas. Sangat mirip dengan pengolahan matematis siyal baseband, jika ruang sinyal (signal space) yg digunakan. Demodulasi dengan coherent detector

Coherent Detector Rx Cos wt Coherent Detector Sin wt

Threshold

Decoder Threshold

Data out

Contoh : data yang ditransmisikan 000, masuk ke receiver lalu pada output coherent detector diukur tegangan X= 5 Volt dan Y = 2.5 Volt. Maka dikodekan sebagai 1101 berdasarkan tegangan threshold. Selanjutnya menggunakan decoder dikodekan kembali menjadi 000 seperti semula.


Page 24


2.5 DPSK DPSK yaitu Differential Phase Shift Keying, hampir serupa dengan teknik modulasi BPSK. Hanya saja dalam DPSK runtun biner d(t) pertama-tama dikodekan secara diferensial menggunakan rangkaian logic XOR kemudian dimodulasi menggunakan modulator BPSK.

Gambar. Differential Encoder 2.5.1 Modulasi DPSK

Gambar. DPSK Modulator


Page 25


2.5.2 Demodulasi DPSK Diagram blok dari penerima atau demodulator DPSK dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah ini :Data Mod in BPSK Demodulator Delay Tb Decision Devise DPSK Decoder

Gambar. Diagram Demodulasi DPSK

Gambar. Proses Demodulasi DPSK 3. PROSEDUR PRAKTIKUM MODULASI DIGITAL 3.1 PROSEDUR PRAKTIKUM DPSK Peralatan Praktikum 1. Kit praktikum: modul ADCL-01 2. Catu daya 3. Osiloskop 4. Jumper dan probe Analisis dalam Praktikum 1. Mengamati data coding dan mengukur nilai Vpp, bit rate, dari data dan coding 2. Mengukur nilai Vpp, frekuensi, pada modulasi BPSK (sinyal carrier, output modulator, output detektor selubung, dan output demodulator) 3. Mengukur nilai Vpp, frekuensi, pada modulasi DPSK (sinyal carrier, output modulator, dan output demodulator)COMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 26


4. ngukur nilai Vpp, frekuensi, pada modulasi DEPSK (sinyal carrier, output modulator, dan output demodulator) Ket : duty cycle merupakan perbandingan periode setengah sinyal dengan periode seluruh sinyal. Langkah Praktikum

1. Kalibrasi probe pada Osiloskop 2. Mengatur catu daya Hubungkan catu daya yang sesuai (digital) pada kit praktikum ADCL-01 3. Menentukan data pada S-DATA dan menentukan data coding yang digunakan Setting switch pada S-DATA dengan nilai bit yang diinginkan Amati nilai Vpp, bitrate, dan duty cycle (jumper 3) 4. Mengamati data coding dan mengukur nilai Vpp, bit rate, dan duty cycle dari jenis data coding NRZ-L Hubungkan NRZ-L OUT dengan osiloskop Amati nilai Vpp, bit rate (amati nilai frekuensinya), dan duty cycle 5. Mengamati data Differential Coded Data Hubungkan NRZ-L OUT dengan DATA IN pada differential encoder Hubungkan S-Clock dengan Clock IN pada differential encoderCOMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 27


Amati sinyal keluaran DATA OUT (Vpp,frekuensi dan duty cycle) 6. Mengamati sinyal carrier hubungan probe SIN 1, SIN 2 dengan osiloskop. Catat dan analisis nilai Vpp dan frekuensi tiap-tiap carrier yang digunakan (SIN 1,SIN 2) 7. Mengamati modulasi dan demodulasi /PSK (sinyal carrier, output modulator, dan output demodulator) Hubungkan probe 1 pada keluaran DATA OUT PSK(MOD OUT), analisis hasilnya Hubungkan jumper DATA OUT dengan jumper C1 Hubungkan probe osiloskop dengan PSK OUT di block demodulator (jumper 9), analisis hasilnya Hubungkan probe osiloskop dengan output pada B(T) OUT di block demodulator , terlebih dahulu tentukan decoding datanya. Analisisi hasilnya 8. Mengamati Data Decoder DPSK Hubungkan B(t) OUT pada demodulator dengan B(t)IN pada DELAY SECTION Hubungkan B(t) IN pada Delay Section Dengan B(t) in pada Decicion Device Hubungkan B(t-Tb) OUT pada Delay Section Dengan B(t-Tb) IN pada Decision Device Amati & Analisis Keluaran Data Out pada Decision Device 9. Mengamati Data Decoder DEPSK Hubungkan B(t) OUT pada demodulator dengan B(t)IN pada DELAY SECTION Hubungkan B(t) IN pada Delay Section Dengan B(t) in pada DEPSK DECODER Hubungkan B(t-Tb) OUT pada Delay Section Dengan B(t-Tb) IN pada DEPSK DECODER Amati & analisis Keluaran Data Out pada DEPSK DECODER 3.2 PROSEDUR PRAKTIKUM 8 PSK Peralatan Praktikum 1. Kit praktikum: 8- PSK TRANSMITTER RECEIVER 2. Osiloskop 3. Jumper dan probe 4. Power Supply Analisis dalam Praktikum 1. Mengamati data coding encoder 3 to 4 bitCOMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 28

dan probe 2 pada keluaran


2. Mengamati Sinyal Carrier dari carrier generator 3. Mengamati nilai Vpp, frekuensi, dan duty cycle pada modulasi 8-PSK (sinyal carrier, output modulator 4. Mengamati proses Demodulasi 8- PSK Ket : duty cycle merupakan perbandingan periode setengah sinyal dengan periode seluruh sinyal. Langkah Praktikum

1. Kalibrasi probe pada Osiloskop 2. Mengatur catu daya Hubungkan catu daya yang sesuai pada kit praktikum 8-PSK TRANSMITTERRECEIVER 3. SW1 dalam kondisi posisi STEP Masukan 3 Bit Data yang diinginkan dengan cara tekan RESET untuk mengembalikan ke Initial state. Tahan tombol DATA dengan tekan CLOCK 1 kali untuk bit 1 Tekan Clock 1 kali untuk bit 0 Lalu catat hasilnya berdasarkan output dari LED D3, D4 dan D5 Analisislah keluaran dari decoder berdasarkan output LED D6, D7, dan D8COMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 29


4. Mengamati Carier Generator dan mengukur nilai Vpp, bit rate, dan duty cycle dari beberapa Carrier Generator Hubungkan probe 1 ke port B5, B6, B7 dan B8. Catat dan analisis tiap-tiap carrier yang digunakan (COS wt, SIN wt, -SIN wt, cos wt) 5. Mengamati keluaran dari sinyal hasil modulasi Hubungkan port B13 (Tx) ke Osiloskop Catat Vpp, Frekuensi dan Duty Cycle-nya. 6. Mengamati Demodulasi 8-PSK (output coherent detector, output threshold, dan output decoder ) Hubungkan port B16 dan B19 ke osiloskop, lalu catat Vpp-nya. Amati keluaran Bit dari threshold dari LED D10,D11,D12,D13 Amati keluaran 3 bit decoder dan bandingkan dengan data di pengirim


Page 30


MODUL III PCM (PULSE CODE MODULATION)

Tujuan Praktikum 1. Mengetahui prinsip kerja PCM meliputi proses pencuplikan, kuantisasi, pengkodean ADC dan DAC. 2. Mengetahui proses pada transmiter dan receiver PCM. 3. Mengamati proses pembentukan sinyal pada masing-masing tingkat serta dapat mengerti dan menerangkan proses tersebut. 3.1 Transmitter PCM

Transmitter PCM Pada transmitter PCM, prosesnya meliputi : 1. Sampling dan Holding Sampling merupakan proses pengambilan sample atau contoh besaran sinyal analog pada titik tertentu secara teratur dan berurutan. Holding merupakan penahanan pada level tegangan tertentu sehingga signal hasil sampling mempunyai nilai amplitudo yang konstan. Keluaran proses sampling dan holding berupa gelombang persegi dengan frekuensi tetap dan mempunyai amplitudo yang sesuai dengan sinyal informasinya disebut sinyal Pulse Amplitude Modulation ( PAM ). Frekuensi sampling harus lebih besar dari 2 x frekuensi yang disampling (sekurangkurangnya memperoleh puncak dan lembah) [Teorema Nyquist] fs > 2 fi fs fi = Frekuensi sampling = Frekuensi informasi atau sumber yang berharga maksimum

Menurut teorema Nyquist bila frekuensi sampling lebih kecil dari frekuensi informasi atau sumber maka akan terjadi penumpukan frekuensi/aliasing.


Page 31


Pencuplikan (Natural Sampling) 2. Multiplexing Pada proses ini dilakukan multipleksing yaitu proses penggabungan dua sinyal keluaran sampling dan holding yang berbentuk sinyal PAM melalui satu kanal sinyal digital dengan aliran serial.

Contoh Aliran Sinyal Serial

Contoh Sinyal PAM (Pulse Amplitude Modulation) inyal 3. Kuantisasi Pada proses kuantisasi hasil sampling dan holding diberikan level kuantisasi tertentu (dihargakan pada level tegangan pembanding terdekat) untuk kemudian dilakukan pengkodean menjadi bentuk digital. Kuantisasi dikenal ada dua macam, yaitu kuantisasi uniform dan kuantisasi non non-uniform.


Page 32


Proses Kuantisasi Sebagai contoh pada pengkodean dengan 3 bit, maka akan terdapat 23 = 8 level kuantisasi.

Kuantisasi Uniform Midrise 4. Pengkodean (Encoding)

Kuantisasi Uniform Midtrate

Setelah keluaran proses kuantisasi, sinyal dilewatkan pada encoder PCM untuk dikodekan dalam n bit untuk setiap level kuantisasinya. Untuk lebih jelasnya mari kita lihat contoh proses pembentukan PCM bit di bawah. PCM-3

Contoh Pemrosesan Sinyal PCM 3 bit


Page 33


Hasil keluaran Encoding 3.2 Timing dan Sinkronisasi PCM nkronisasi Untuk mensinkronkan semua tahapan tersebut diperlukan sinyal pewaktu yang sinkron. Untuk mendapatkan kembali informasi dari aliran data yang dikirim, ntuk transmitter dan receiver sinkronisasinya harus sempurna Sinkronisasi diantara sempurna. transmitter dan receiver dibagi menjadi 2 bagian: Sinkronisasi bit Sinkronisasi frame

3.3 Receiver PCM

Pada receiver PCM prosesnya ialah kebalikan dari pengiriman PCM. Data yang diterima berupa sinyal digital aliran serial kemudian diubah dulu ke analog menggunakan D/A Converter. Selanjutnya di dilakukan proses demultipleksing untuk memisahan beberapa sinyal misahan dari satu aliran serial menjadi beberapa aliran paralel yang sesuai dengan kanal sinyal informasi. Setelah itu, sinyal melalui filter untuk proses pembentukan kembali (rekontruksi) untuk mendapatkan kembali sinyal informasi 3.4 PROSEDUR PRAKTIKUM PCM Peralatan praktikum 1. Modul PCM DCL DCL-03 (Transmitter) dan PCM DCL-04 (Receiver Receiver) 2. Power Supply 3. Osiloskop 4. Kabel jumper Analisis dalam Praktikum 1. Mengukur nilai Vpp, frekuensi, dan duty cycle dari sinyal informasi 2. Menganalisis sinyal hasil sampling dan holding serta multiplexing 3. Menganalisis pengaruh sinkonsasi thd TXDATA berdasarkan keluaran data dan PRBSCOMMUNICATION SYSTEM LABORATORY Page 34


4. Menganalisis pengaruh TXCLK terhadap TXSYNC 5. Menganalisis sinyal keluaran demultiplexer Langkah Praktikum

Gambar

1. Kalibrasi probe pada Osiloskop 2. Mengatur catu daya

Gambar 3.2

Hubungkan catu daya yang sesuai (digital) pada kit praktikum DCL-03 dan DCL-04


Page 35


3. Mengukur nilai Vpp, frekuensi, dan duty cycle dari sinyal informasi Hubungkan P3 dan P4 pada FUNCTION GENERATOR (jumper 1 dan 2) dengan osiloskop Atur P3 dan P4 pada tegangan 3.6 Vpp (P3 sebagai sinyal input 1 dan P4 sebagai sinyal input 2) Amati nilai Vpp, frekuensi, dan duty cycle dari kedua sinyal tersebut

4. Menganalisis sinyal hasil sampling dan holding serta multiplexing Hubungkan probe 1 dengan P3 dan dan probe 2 pada OUT 0 (jumper 3) di osiloskop Analisis perbedaannya Hubungkan probe 1 dengan P4 dan dan probe 2 pada OUT 1 (jumper 4) di osiloskop Analisis perbedaannya Hubungkan blok SAMPLE AND HOLD dengan MULTIPLEXER seperti gambar 3.2 Hubungkan probe 1 osiloskop pada OUT 1 dan probe 2 osiloskop pada MUX OUT di MULTIPLEXER Amati dan analisis sinyal pada MUX OUT tersebut

5. Menganalisis proses data transmit Hubungkan DATA, PRBS, TX DATA, TX SYNC, dan TX CLK pada PRBS GENERATOR dengan osiloskop secara bergantian Amati sinyal-sinyal tersebut Bandingkan keluaran TX SYNC dan DATA kemudian analisis Bandingkan keluaran TX SYNC dan PRBS kemudian analisis Analisis hubungan antara TX SYNC, DATA, PRBS, dan TX DATA

6. Menganalisis sinyal keluaran demultiplexer dan keluaran PCM RX Rangkailah kit PCM TX dan RX dengan Sinkronisasi Frame seperti gambar 3.2 Hubungkan probe 1 dengan MUX OUT di PCM TX dan Probe 2 dengan DAC OUT pada PCM RX (jumper 9) Analisis dan bandingkan kedua sinyal tersebut diosiloskop Hubungkan probe 1 dan 2 osiloskop dengan CH 0 dan CH 1 di keluaran Demultiplexer Analisis dan bandingkan kedua sinyal tersebut di osiloskopPage 36



Hubungkan probe 1 dan 2 osiloskop pada OUT 1 (jumper 11) dan OUT 0 (jumper 10) di PCM RX (keluaran Filter) Analisis dan bandingkan kedua sinyal tersebut di osiloskop Bandingkan juga sinyal pada OUT 0 dan OUT 1 di PCM RX dengan sinyal pada P3 dan P4 di PCM TX


Page 37

Modul Praktikum Siskom i

Documents