Praktikum Sistem Komunikasi
UNIT VModulasi BPSK dan DPSK
1. Tujuan Praktikum 1. Mengetahui perbedaan komunikasi analog dengan komunikasi digital 2. Mengetahui jenis-jenis format data coding 3. Mampu memahami sistem komunikasi digital jenis BPSK dan DPSK4. Mengamati dan menelusuri proses modulasi dan demodulasi BPSK dan DPSK 5. Mengamati keluaran sinyal pada outputan masing-masing modulator dan demodulator
serta dapat mengerti jalannya proses tersebut
2. Dasar TeoriSinyal digital hanya mengenal dua keadaan yaitu biner (0 dan 1). Modulasi digital
merupakan proses penumpangan sinyal digital ke dalam sinyal pembawa. Dengan teknik
modulasi ini, sinyal digital dapat diubah menjadi sinyal analog untuk dikirimkan dan
setelah sampai ke penerima akan diubah kembali menjadi sinyal digital. Teknik
demodulasi adalah teknik untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Perbedaan mendasar antara modulasi analog dan digital terletak pada bentuk
sinyal informasinya. Pada modulasi analog, sinyal informasinya berbentuk analog dan
sinyal pembawarnya analog. Sedangkan pada modulasi digital, sinyal informasinya
berbentuk digital dan sinyal pembawanya analog.
Kelebihan dan kekurangan 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
3. Data Coding 3.1 NRZ
Sinyal non return to zero adalah format yang paling mudah untuk dihasilkan
karena hampir sama dengan bentuk sinyal masukannya. Sinyal NRZ tidak kembali ke
Laboratorium Komputer Page 1
Praktikum Sistem Komunikasi
level nol sesuai clock. Pengkodean NRZ biasa digunakan untuk komunikasi dengan
kecepatan rendah dengan interface transmisi sinkronus dan asinkronus.
JENIS-JENIS SINYAL NRZ : NRZ – L
Nonreturn-to-zero level (NRZL = tingkat NRZ-L) suadu bentuh coding yang
merepresentasikan bit nol dengan 0 level tinggi dan bit 1 = level rendah. NRZ – I
Suatu kode di mana suatu transisi (low ke high atau high ke low) pada awal suatu bit
time akan dikenal sebagai biner 1 untuk bit time tersebut. Tidak ada transisi berarti biner
0. Sehingga NRZI merupakan salah satu contoh dari differensial encoding.
Kelebihan dan kekurangan NRZ : a. Kelebihan : mudah dan efisien b. Kekurangan : komponen DC c. Kurang kemampuan singkronisasi d. Digunakan untuk perekaman magnetik digital
3. 2 RZ
Sinyal dengan format Return to Zero (RZ) kembali ke level tegangan nol sesuai
dengan clock. Pada pengkodean RZ dapat berupa unipolar ataupun bipolar.
Laboratorium Komputer Page 2
Praktikum Sistem Komunikasi
3.3 Bipolar – AMI Format BIPOLAR - AMI (Alternate Mark Inversion) adalah alternate 1 inversion
atau pembalikan 1 yang berganti-ganti. Dengan kata lain suatu kode dimana bit nol atau 0
diwakili dengan tidak adanya line sinyal dan bit 1 diwakili oleh suatu pulsa positif atau
negatif.
3.4 Manchaster Suatu kode di mana ada suatu transisi pada setengah dari periode tiap bit, transisi
low ke high mewakili 1 dan high ke low mewakili 0.
4. Modulasi Digital 4.1 Phase Shift Keying
M-Phase Shift Keying (M-PSK) merupakan salah satu bentuk modulasi dengan
cara mengubah phasa dari frekuensi pembawa sesuai dengan informasi yang berupa data
biner. Tipe modulasi PSK ditentukan oleh nilai M, dimana M = ; n = 1, 2, 3, 4, …dst.
Jika n = 1 Tipe modulasi BPSK (Binary Phase Shift Keying) n = 2 Tipe modulasi QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) n = 3 Tipe modulasi 8 PSK n = 4 Tipe modulasi 16 PSK dst...
4.1.1 Modulasi BPSK Jadi pada modulasi BPSK informasi yang dibawa akan mengubah fasa sinyal pembawa.
Proses pembentukan sinyal BPSK dapat dijelaskan sebagai berikut:
Laboratorium Komputer Page 3
Praktikum Sistem Komunikasi
Proses modulasi BPSKPada modulasi BPSK, tiap sinyal info berganti bit (dari bit 0 ke 1 atau sebaliknya)
maka bentuk sinyal keluaran modulator juga mengalami pembalikan fasa sebesar .
4.1.2 Demodulasi BPSK
Pada rangakaian demodulator BPSK, balance modulator kembali digunakan, seperti
terlihat pada gambar berikut ini :
Laboratorium Komputer Page 4
Praktikum Sistem Komunikasi
Proses Demodulasi BPSK
Keterangan : a. Pada proses sin to square mengubah sinyal sinusoidal menjadi sinyal kotak b. Pada proses squaring loop sinyal nya dikuadratkan sehingga frekuensinya menjadi
dua kali frekuensi sebelumnya. c. Pada proses divided by 2 frekuensi dari sinyal yang berasal dari squaring loop
dibagi dua sehingganya nantinya didapat data yang sesuai dengan data masukan.
4.2 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 dengan cara meng-XOR kan d(t) dengan b(t-Tb) dengan asumsi awal
nilai b(t-Tb) ‘0’ yang kemudian akan menghasilkan nilai b(t) lalu nilai b(t) tersebut
masuk menjadi nilai b(t-Tb).
Laboratorium Komputer Page 5
Praktikum Sistem Komunikasi
4.2.1 Modulasi DPSK
4.2.2 Demodulasi DPSK
Diagram blok dari penerima atau demodulator DPSK dapat digambarkan seperti pada
gambar di bawah ini :
Laboratorium Komputer Page 6
Praktikum Sistem Komunikasi
A. PROSEDUR PRAKTIKUM MODULASI BPSK1. Buka file BPSK.mdl di folder praktikum Siskom 2. Tekan Ctrl+T di simulink model MATLAB untuk menjalankan simulasi model
tersebut dengan nilai konfigurasi default.3. Pahami tiap blok bersama Asisten Praktikum/Dosen 4. Lakukan percobaan dan kumpulkan data-data meliputi
a. Grafik sinyal hasil modulasi + AWGNb. Grafik scatter plot
5. Ganti nilai SNR pada block AWGN channel menjadi 25, 0, -25 dB dan jalankan
simulasi dan analisa data untuk masing-masing SNR. 6. Buka file Modulasi_BPSK_AWGN.mdl di folder praktikum Siskom 7. Lakukan langkah (2) hingga (5).8. Bandingkan dan analisa data yang diperoleh antara BPSK.mdl dengan
Modulasi_BPSK_AWGN.mdl
B. PROSEDUR PRAKTIKUM MODULASI DPSK1. Buka file DPSK.mdl di folder praktikum Siskom 2. Tekan Ctrl+T di simulink model MATLAB untuk menjalankan simulasi model
tersebut dengan nilai konfigurasi default.3. Pahami tiap blok bersama Asisten Praktikum/Dosen 4. Lakukan percobaan dan kumpulkan data-data meliputi
a. Grafik sinyal hasil modulasi + AWGNb. Grafik scatter plot
5. Ganti nilai SNR pada block AWGN channel menjadi 25, 0, -25 dB dan jalankan
simulasi dan analisa data untuk masing-masing SNR. 6. Buka file Modulasi_DPSK_AWGN.mdl di folder praktikum Siskom
Laboratorium Komputer Page 7
Praktikum Sistem Komunikasi
7. Lakukan langkah (2) hingga (5).8. Bandingkan dan analisa data yang diperoleh antara DPSK.mdl dengan
Modulasi_DPSK_AWGN.mdl
C. PROSEDUR PEMBUATAN MODEL PADA SIMULINK1. Klik icon Simulink pada Tool Bar atau dapat dengan menuliskan
"Simulink" pada Command Windows MATLAB.2. Pilih File => New => Model, kemudian akan muncul jendela Model Simulink
atau dapat juga menggunakan shortcut Ctrl + N.3. Masukan seluruh blok yang diperlukan untuk membuat simulasi sistem.4. Untuk menghubungkan setiap blok tarik tanda panah pada ujung blok yang
akan dihubungkan.5. Setelah semua blok terhubung, simpan dengan menekan shortcut Ctrl + S.6. Untuk menjalankan Model pilih Simulation => Start atau menggunakan
shortcut Ctrl + T.7. Jika berhasil maka akan diperoleh output dari Model yang telah dibuat.
Laboratorium Komputer Page 8
Praktikum Sistem Komunikasi
UNIT VIQPSK dan M-PSK Modulation
1. Tujuan Praktikum 1. Mengetahui perbedaan komunikasi analog dengan komunikasi digital 2. Mengetahui jenis-jenis format data coding 3. Mampu memahami sistem komunikasi digital jenis QPSK dan M-PSK4. Mengamati dan menelusuri proses modulasi dan demodulasi QPSK dan M-PSK 5. Mengamati keluaran sinyal pada outputan masing-masing modulator dan demodulator
serta dapat mengerti jalannya proses tersebut
2. Dasar Teori2.1 Modulasi 8-PSK
Salah satu jenis PSK adalah 8-PSK. Teknik modulasi 8-PSK dapat dinyatakan dengan
mentransmisikan data yang direpresentasikan dalam 3 bit setiap satu simbol. Karena = 8
maka ada 8 phasa yang berbeda sebagai carriernya.
Sumbu horizontal sebagai basis cosine dan sumbu vertikal sebagai basis sine.
2.1..1 Modulasi 8-PSK
Laboratorium Komputer Page 9
Praktikum Sistem Komunikasi
Data dan clock sebagai sinyal input.
Sinyal carrier dengan empat fasa yang berbeda dalam bentuk squarewave.
Blok diagram modulator 8PSK adalah sebagai berikut :
2.1.2 Demodulasi 8-PSK Menggunakan prinsip Coherent Detection / Synchronous Detection
Laboratorium Komputer Page 10
Praktikum Sistem Komunikasi
a. Receiver memanfaatkan pemahaman tentang fase carrier untuk mendeteksi sinyal.b. Perlu estimasi fasa yang kuat (dan frekuensi juga). c. Performansi lebih tinggi (error data rate lebih kecil), tapi meningkatkan
kompleksitas. d. Sangat mirip dengan pengolahan matematis sinyal baseband, jika ruang sinyal
(signal space) yang digunakan.
Demodulasi dengan detector coherent
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.
2.2 QPSK Pada modulasi Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), sebuah sinyal pembawa
sinusoidal diubah-ubah fasenya dengan menjaga tetap konstan amplitudo dan
frekuensinya. Dalam QPSK ada 4 fasa keluaran yang berbeda, maka harus ada 4 kondisi
masukan yang berbeda. Karena masukan digital ke modulator QPSK adalah sinyal biner,
maka untuk menghasilkan 4 kondisi masukan yang berbeda harus dipakai bit masukan
lebih dari 1 bit tunggal. Menggunakan 2 bit, ada empat kondisi yang mungkin yaitu: 00,
01, 10 dan 11. Gambar dibawah ini menunjukkan bentuk sinyal hasil modulasi QPSK.
Laboratorium Komputer Page 11
Praktikum Sistem Komunikasi
Sinyal Hasil Modulasi QPSK
Apabila digambarkan dalam sebuah diagram konstelasi, maka kedudukan setiap
kemungkinan kombinasi data masukan terpisah sejauh 90° sebagaimana terlihat pada
gambar 1.5. Kedudukan masing-masing simbol adalah (1,1); (-1,1); (-1,-1); dan (1,-1).
Untuk normalisasi daya bernilai 1, maka tempat kedudukan setiap simbol dikalikan
dengan nilai (1/2 ).
Konstelasi Modulasi QPSK
A. PROSEDUR PRAKTIKUM MODULASI QPSK1. Buka file QPSK.mdl di folder praktikum Siskom 2. Tekan Ctrl+T di simulink model MATLAB untuk menjalankan simulasi model
tersebut dengan nilai konfigurasi default.3. Pahami tiap blok bersama Asisten Praktikum/Dosen 4. Lakukan percobaan dan kumpulkan data-data meliputi
a. Grafik sinyal hasil modulasi + AWGNb. Grafik scatter plot
Laboratorium Komputer Page 12
Praktikum Sistem Komunikasi
5. Ganti nilai SNR pada block AWGN channel menjadi 25, 0, -25 dB dan
jalankan simulasi dan analisa data untuk masing-masing SNR. 6. Buka file Modulasi_QPSK_AWGN.mdl di folder praktikum Siskom 7. Lakukan langkah (2) hingga (5).8. Bandingkan dan analisa data yang diperoleh antara DQPSK.mdl dengan
Modulasi_QPSK_AWGN.mdl
B. PROSEDUR PRAKTIKUM MODULASI M-PSKLakukan Prosedur (A) untuk tipe modulasi M-PSK dengan M = 8.
C. PROSEDUR PEMBUATAN MODEL PADA SIMULINK8. Klik icon Simulink pada Tool Bar atau dapat dengan menuliskan
"Simulink" pada Command Windows MATLAB.9. Pilih File => New => Model, kemudian akan muncul jendela Model Simulink
atau dapat juga menggunakan shortcut Ctrl + N.10. Masukan seluruh blok yang diperlukan untuk membuat simulasi sistem.11. Untuk menghubungkan setiap blok tarik tanda panah pada ujung blok yang
akan dihubungkan.12. Setelah semua blok terhubung, simpan dengan menekan shortcut Ctrl + S.13. Untuk menjalankan Model pilih Simulation => Start atau menggunakan
shortcut Ctrl + T.14. Jika berhasil maka akan diperoleh output dari Model yang telah dibuat.
Laboratorium Komputer Page 13