Modulasi

Modulasi

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.

Modulasi adalah proses perubahan (varying) 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.

Tujuan Modulasi

• Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran.
• Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah.
• Menekan derau atau interferensi.
• Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio.
• Untuk multiplexing, proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.

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.

Oleh sebab itu teknik modulasi dikatakan memiliki fungsi ganda. Yang pertama adalah untuk menitipkan pesan (kedalam sinyal pembawa) dan fungsi kedua adalah untuk menggeser sinyal baseband dari frekuensi rendah ke frekuensi yang lebih tinggi agar mudah dipancarkan melalui antena yang panjangnya secara praktis mudah direalisasikan.

Jenis-jenis Modulasi

Jenis Modulasi dapat dikelompokkan berdasarkan Sinyal informasi akan dikirimnya yaitu sinyal Analog dan sinyal Digital. Berdasarkan jenis sinyal informasi tersebut, maka Modulasi dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu Modulasi Analog dan Modulasi Digital.

1. Modulasi Analog

Pada dasarnya, Sinyal Analog adalah sinyal data yang berbentuk gelombang kontinyu (terus-menerus).  Teknik Modulasi untuk sinyal informasi Analog dapat dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan parameter suatu gelombang sinus. Setiap jenis modulasi memiliki kelemahan dan kelebihannya. Berikut ini adalah tiga jenis Modulasi Analog yang sering digunakan dalam sistem komunikasi Radio Analog.

1.1. Amplitude Modulation (AM)

Seperti namanya, Amplitude Modulation (AM) atau Modulasi Amplitudo adalah salah satu teknik Modulasi yang proses pemodulasian sinyal frekuensi rendah (sinyal informasi) pada frekuensi tinggi dengan mengubah Amplitudo gelombang frekuensi tinggi (frekuensi pembawa) tanpa mengubah frekuensinya. Jadi pada Modulasi Amplitudo ini, sinyal pembawanya berubah-ubah secara proporsional terhadap Amplitudo sinyal pemodulasi sedangkan frekuensi tetap selama proses modulasi.

1.2. Frequency Modulation (FM)

Frequency Modulation (FM) atau Modulasi Frekuensi adalah teknik pengiriman informasi yang berbentuk frekuensi rendah dengan cara memodulasi frekuensi gelombang pembawa yang berfrekuensi tinggi. Jadi pada Modulasi Frekuensi ini, sinyal informasi akan mengubah frekuensi gelombang pembawanya sedangkan Amplitudonya tetap selama proses modulasi.

1.3. Phase Modulation (PM)

Yang dimaksud dengan Fasa atau Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu. Phase Modulation (PM) atau Modulasi Fasa merupakan suatu teknik modulasi yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fasa (phase) dari sinyal pembawanya. Pada Modulasi Fasa ini, sinyal informasi mengubah fasa gelombang pembawanya sedangkan Amplitudo gelombang pembawanya tetap (tidak berubah). Teknik modulasi Fasa ini jarang digunakan karena memerlukan perangkat penerima yang lebih kompleks.

Berikut dibawah ini adalah bentuk gelombang Modulasi Amplitudo (AM), Modulasi Frekuensi (FM) dan Modulasi Fasa (PM).

2. Modulasi Digital

Sinyal Digital adalah sinyal data dalam bentuk pulsa dan hanya memiliki dua kondisi yaitu 0 (ON) dan 1 (OFF). Sinyal Digital ini memiliki beberapa kelebihan yaitu tidak mudah terpengaruh oleh derau, proses informasinya mudah, cepat dan akurat. Sama seperti sinyal analog, untuk mengirimkan sinyal digital ini dari suatu perangkat elektronik ke perangkat elektronik lainnya dengan menggunakan teknologi nirkabel atau Wireless (Radio Frekuensi) juga diperlukan proses pemodulasian yang dinamakan dengan Modulasi Digital. Yang dimaksud dengan Modulasi Digital adalah proses penumpangan sinyal digital ke dalam sinyal pembawanya (Carrier Signal). Modulasi Digital pada dasarnya adalah proses pemodifikasian sifat dan karakteristik gelombang pembawa sehingga bentuk hasil gelombang pembawanya memiliki ciri-ciri bit (0 atau 1).

Modulasi Digital terdiri dari tiga jenis dasar yaitu Amplitudo Shift Keying (ASK), Freqency Shift Keying (FSK) dan Phase Shift Keying (PSK). Namun seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, muncul teknik-teknik modulasi digital yang merupakan kombinasi dari ketiga jenis dasar modulasi tersebut seperti APK (Amplitude Phase Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation) dan lain sebagainya.

2.1. Amplitude Shift Keying (ASK)

Amplitudo Shift Keying (ASK) adalah salah satu bentuk modulasi yang gelombang pembawanya dimodulasi berdasarkan Amplitudo sinyal informasi digitalnya. Dalam sistem modulasi ASK, simbol biner 1 direpresentasikan dengan suatu ketinggian Amplitudo tertentu pada gelombang pembawanya. Jika sinyalnya berupa 1, maka sinyal pembawa tersebut akan dikirimkan. Jika tidak, maka sinyal 0 yang akan dikirimkan. Dengan kata lain, munculnya frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada atau tidaknya sinyal digital.

2.2. Frequency Shift Keying (FSK)

Frequency Shift Keying (FSK) adalah bentuk modulasi digital yang gelombang pembawanya dimodulasi berdasarkan pergeseran Frekuensi. Dalam sistem modulasi FSK (Frequency Shift Keying ), maka simbol 1 dan 0 ditransmisikan Secara berbeda antara satu sama lain dalam satu atau dua buah sinyal sinusoidal yang berbeda besar frekuensinya.

2.3. Phase Shift Keying (PSK)

Phase Shift Keying (PSK) merupakan bentuk modulasi yang proses pemodulasian menggunakan cara penggeseran Fasa(Phase). Pada sistem modulasi Phase Shift Keying (PSK), sinyal gelombang pembawa sinusoidal dengan amplitudo dan frekuensi yang dapat digunakan untuk menyatakan sinyal biner “1” dan “0”, tetapi untuk sinyal “0” fasa gelombang pembawa tersebut digeser 180°.

Berikut dibawah ini adalah bentuk gelombang Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK) dan Phase Shift Keying (PSK).