Saat kita hidup di era komunikasi di mana kita dapat dengan mudah mentransfer segala bentuk informasi (video, audio, dan data lainnya) dalam bentuk sinyal listrik ke perangkat lain atau area yang dituju. Meskipun umum dalam pengalaman perseptual kami bahwa mengirim atau menerima sinyal atau data itu sederhana, tetapi ini melibatkan prosedur yang cukup kompleks, kemungkinan, dan skenario yang terlibat dalam sistem komunikasi . Jadi, dalam lingkup sistem komunikasi, modulasi berperan penting dalam sistem komunikasi untuk menyandikan informasi secara digital di dunia analog. Sangat penting untuk memodulasi sinyal sebelum mengirimnya ke bagian penerima untuk transfer jarak yang lebih jauh, transfer data yang akurat, dan penerimaan data dengan noise rendah. Untuk lebih jelasnya, mari kita selami konsep rinci untuk mengetahui apa itu modulasi, berbagai jenis di dalamnya, dan apa saja jenis modulasi. modulasi teknik yang digunakan dalam sistem komunikasi.
Apa itu Modulasi?
Modulasi adalah proses mengubah karakteristik gelombang yang akan dipancarkan dengan cara melapiskan sinyal pesan pada sinyal frekuensi tinggi. Dalam proses ini, sinyal video, suara, dan data lainnya memodifikasi sinyal frekuensi tinggi - juga dikenal sebagai gelombang pembawa . Gelombang pembawa ini dapat berupa DC atau AC atau rantai pulsa tergantung pada aplikasi yang digunakan. Biasanya, gelombang sinus frekuensi tinggi digunakan sebagai sinyal gelombang pembawa.
Teknik modulasi ini diklasifikasikan menjadi dua jenis utama: analog dan digital atau modulasi denyut nadi . Sebelum membahas lebih jauh berbagai jenis teknik modulasi, mari kita pahami pentingnya modulasi.
Mengapa Modulasi Digunakan dalam Komunikasi?
- Dalam teknik modulasi, frekuensi sinyal pesan dinaikkan ke suatu kisaran sehingga lebih berguna untuk transmisi. Poin-poin berikut menjelaskan pentingnya modulasi dalam sistem komunikasi.
- Di transmisi sinyal , sinyal dari berbagai sumber ditransmisikan melalui saluran umum secara bersamaan dengan menggunakan multiplekser. Jika sinyal-sinyal ini ditransmisikan secara bersamaan dengan bandwidth tertentu, mereka menyebabkan gangguan. Untuk mengatasi hal ini, sinyal ucapan dimodulasi ke berbagai frekuensi pembawa agar penerima menyetelnya ke bandwidth yang diinginkan sesuai pilihannya dalam jangkauan transmisi.
- Alasan teknis lainnya adalah antena ukuran ukuran antena berbanding terbalik dengan frekuensi sinyal yang diradiasikan. Urutan ukuran bukaan antena paling sedikit satu per sepersepuluh panjang gelombang sinyal. Ukurannya tidak praktis jika sinyalnya 5 kHz oleh karena itu, menaikkan frekuensi dengan proses modulasi tentunya akan mengurangi ketinggian antena.
- Modulasi penting untuk mentransfer sinyal dalam jarak yang jauh karena tidak mungkin mengirim sinyal frekuensi rendah untuk jarak yang lebih jauh.
- Demikian pula, modulasi juga penting untuk mengalokasikan lebih banyak saluran bagi pengguna dan meningkatkan kekebalan kebisingan.
Untuk mulai mengetahui informasi rinci tentang teknik modulasi, beri tahu kami tentang jenis-jenisnya sinyal dalam proses modulasi .
Modulasi Sinyal
Sinyal ini juga disebut sebagai sinyal pesan. Ini menyimpan data yang harus dikirim dan ini disebut sebagai sinyal pesan. Ini dianggap sebagai sinyal pita dasar di mana ia mengalami proses modulasi untuk disiarkan atau dikomunikasikan. Karena itu, ini adalah sinyal modulasi.
Sinyal Pembawa
Ini adalah rentang sinyal frekuensi tinggi dengan amplitudo, frekuensi, dan level fase tertentu, tetapi tidak menyimpan data apa pun. Jadi, itu disebut sebagai sinyal pembawa karena itu adalah sinyal kosong. Ini hanya digunakan untuk mengirimkan pesan ke bagian penerima setelah proses modulasi.
Sinyal termodulasi
Sinyal konsekuensial yang diperoleh setelah prosedur modulasi disebut sinyal termodulasi. Ini adalah produk dari sinyal pembawa dan modulasi.
Berbagai Jenis Modulasi
Dua jenis modulasi: teknik modulasi analog dan digital telah didiskusikan. Dalam kedua teknik tersebut, informasi pita dasar diubah menjadi sinyal Frekuensi Radio, tetapi dalam modulasi analog, ini Komunikasi RF sinyal adalah rentang nilai yang kontinu, sedangkan dalam modulasi digital ini adalah keadaan diskrit yang telah diatur sebelumnya.
Jenis Modulasi
Modulasi Analog
Dalam modulasi ini, gelombang sinus yang terus berubah digunakan sebagai gelombang pembawa yang memodulasi sinyal pesan atau sinyal data. Fungsi umum gelombang Sinusoidal ditunjukkan pada gambar di bawah ini, di mana, tiga parameter dapat diubah untuk mendapatkan modulasi - terutama amplitudo, frekuensi, dan fase, sehingga jenis modulasi analog adalah:
- Modulasi amplitudo (AM)
- Modulasi frekuensi (FM)
- Modulasi fase (PM)
Di modulasi amplitudo , amplitudo gelombang pembawa bervariasi secara proporsional dengan sinyal pesan, dan faktor lain seperti frekuensi dan fase tetap konstan. Sinyal termodulasi ditunjukkan pada gambar di bawah ini, dan spektrumnya terdiri dari komponen pita frekuensi bawah, pita frekuensi atas, dan frekuensi pembawa. Jenis modulasi ini membutuhkan bandwidth yang lebih besar, lebih banyak daya. Pemfilteran sangat sulit dalam modulasi ini.
Jenis Modulasi Analog
Modulasi frekuensi (FM) memvariasikan frekuensi pembawa secara proporsional dengan pesan atau sinyal data sambil mempertahankan parameter lain tetap konstan. Keuntungan FM dibandingkan AM adalah pengurangan noise yang lebih besar dengan mengorbankan bandwidth di FM. Ini digunakan dalam aplikasi seperti radio, radar, telemetri pencarian seismik, dan sebagainya. Efisiensi dan bandwidth bergantung pada indeks modulasi dan frekuensi modulasi maksimum.
Di modulasi fase , fase pembawa divariasikan sesuai dengan sinyal data. Pada modulasi jenis ini, ketika fasa diubah, ia juga mempengaruhi frekuensi, sehingga modulasi ini juga berada di bawah modulasi frekuensi.
Modulasi analog (AM, FM, dan PM) lebih sensitif terhadap noise. Jika kebisingan masuk ke dalam sistem, itu tetap ada dan dibawa sampai penerima akhir. Oleh karena itu, kekurangan ini dapat diatasi dengan teknik modulasi digital.
SAYA
Modulasi Digital
Untuk kualitas yang lebih baik dan komunikasi yang efisien, teknik modulasi digital digunakan. Keuntungan utama modulasi digital dibandingkan modulasi analog mencakup daya yang diizinkan, bandwidth yang tersedia, dan kekebalan noise yang tinggi. Pada modulasi digital, sinyal pesan diubah dari pesan analog menjadi pesan digital dan kemudian dimodulasi dengan menggunakan gelombang pembawa.
Gelombang pembawa dikunci atau dinyalakan dan dimatikan untuk membuat pulsa sedemikian rupa sehingga sinyal dimodulasi. Mirip dengan analog, di sini parameter seperti amplitudo, frekuensi, dan variasi fase dari gelombang pembawa menentukan jenis modulasi digital.
Itu jenis modulasi digital didasarkan pada jenis sinyal dan aplikasi yang digunakan seperti Amplitude Shift Keying, Frequency Shift Keying, Phase Shift Keying, Diferensial Phase Shift Keying, Quadrature Phase Shift Keying, Minimum Shift Keying, Gaussian Minimum Shift Keying, Orthogonal Frequency Division Multiplexing, dll. , seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Penguncian pergeseran amplitudo mengubah amplitudo gelombang pembawa berdasarkan sinyal pita dasar atau sinyal pesan, yang dalam format digital. Ini digunakan untuk persyaratan pita rendah dan peka terhadap kebisingan.
Dalam penguncian pergeseran frekuensi, frekuensi gelombang pembawa bervariasi untuk setiap simbol dalam data digital. Ini membutuhkan bandwidth yang lebih besar seperti yang ditunjukkan pada gambar. Demikian pula, penguncian pergeseran fasa mengubah fase pembawa untuk setiap simbol dan kurang sensitif terhadap kebisingan.
Modulasi frekuensi
Untuk membuat gelombang termodulasi frekuensi, frekuensi gelombang radio divariasikan sesuai dengan amplitudo sinyal input.
Modulasi frekuensi
Ketika gelombang audio dimodulasi dengan sinyal pembawa frekuensi radio, maka sinyal frekuensi yang dibangkitkan akan berubah tingkat frekuensinya. Variasi pergerakan gelombang ke atas dan ke bawah harus diperhatikan. Ini disebut sebagai deviasi dan umumnya direpresentasikan sebagai deviasi kHz.
Sebagai contoh, ketika sinyal memiliki deviasi + atau - 3kHz, maka sinyal tersebut direpresentasikan sebagai ± 3kHz. Ini berarti sinyal pembawa memiliki deviasi ke atas dan ke bawah sebesar 3kHz.
Stasiun penyiaran yang membutuhkan rentang frekuensi yang sangat tinggi dalam spektrum frekuensi (pada rentang 88,5 - 108 MHz) tentunya membutuhkan deviasi yang besar yaitu hampir ± 75 kHz. Ini disebut modulasi frekuensi pita lebar. Sinyal dalam kisaran ini memiliki kemampuan untuk membantu transmisi berkualitas tinggi, sedangkan mereka juga membutuhkan bandwidth yang lebih tinggi. Secara umum, 200kHz diizinkan untuk setiap WBFM. Dan untuk FM jalur sempit, deviasi ± 3 kHz sudah cukup.
Saat mengimplementasikan gelombang FM, akan lebih bermanfaat untuk mengetahui rentang efektivitas modulasi. Ini merupakan parameter dalam menyatakan faktor-faktor seperti mengetahui jenis sinyal apakah sinyal FM pita lebar atau pita sempit. Ini juga membantu dalam memastikan bahwa seluruh penerima atau pemancar yang ada di sistem diprogram untuk beradaptasi dengan rentang modulasi standar karena ini menunjukkan dampak pada faktor-faktor seperti jarak saluran, bandwidth penerima, dan lain-lain.
Sehingga untuk menandai tingkat modulasi harus ditentukan parameter indeks modulasi dan rasio deviasi.
Berbeda jenis modulasi frekuensi termasuk yang berikut ini.
Pita sempit FM
- Ini disebut sebagai jenis modulasi frekuensi dimana nilai indeks modulasinya terlalu minimal.
- Ketika nilai indeks modulasi adalah<0.3, then there will be an only carrier and corresponding sidebands having bandwidth as twice the modulating signal. So, β ≤ 0.3 is called narrow band frequency modulation.
- Rentang maksimum frekuensi modulasi adalah 3 kHz
- Nilai deviasi frekuensi maksimum adalah 75 kHz
FM pita lebar
- Ini disebut sebagai jenis modulasi frekuensi dimana nilai indeks modulasinya besar.
- Jika nilai indeks modulasi> 0,3, maka akan ada lebih dari dua sideband yang memiliki bandwidth dua kali lipat sinyal modulasi. Ketika nilai indeks modulasi meningkat, maka jumlah sideband bertambah. Jadi, β> 0,3 disebut modulasi frekuensi pita sempit.
- Kisaran maksimum frekuensi modulasi berada di antara 30 Hz - 15 kHz
- Nilai deviasi frekuensi maksimum adalah 75 kHz
- Modulasi frekuensi ini membutuhkan rentang bandwidth yang lebih tinggi yang hampir 15 kali lebih cepat dari modulasi frekuensi pita sempit.
Jenis teknik modulasi lain yang digunakan dalam sistem komunikasi adalah:
- Penguncian pergeseran fase biner
- Penguncian pergeseran fasa diferensial
- Penguncian pergeseran fase kuadratur diferensial
- Mengimbangi penguncian pergeseran fase kuadratur
- FSK Audio
- Multi FSK
- FSK nada ganda
- Penguncian shift minimum
- Gaussian minimum shift keying
- Jenis modulasi kode teralis
Keuntungan Berbagai Jenis Modulasi
Untuk tujuan transmisi, ukuran file antena harus sangat besar sebelum teknik modulasi tidak diusulkan. Tingkat komunikasi dibatasi karena tidak akan ada komunikasi jarak jauh yang tidak memiliki tingkat distorsi.
Jadi, dengan perkembangan modulasi, ada banyak manfaat dari pemanfaatan sistem komunikasi . Dan keuntungan dari modulasi adalah:
- Ukuran antena bisa diperkecil
- Tidak ada jenis konsolidasi sinyal
- Jangkauan komunikasi ditingkatkan
- Akan ada kemungkinan multiplexing
- Seseorang dapat menyesuaikan bandwidth sesuai kebutuhan
- Kualitas penerimaan meningkat
- Performa dan efektivitas yang lebih baik
Aplikasi Berbagai Jenis Modulasi
Ada berbagai macam teknik modulasi dan itu adalah:
- Diimplementasikan dalam pencampuran musik, dan sistem perekaman pita magnetik
- Untuk melacak pemantauan EEG untuk anak yang baru lahir
- Digunakan dalam telemetri
- Digunakan dalam radar
- Teknik penyiaran FM
Untuk menghindari pembuatan artikel ini kompleks, beberapa persamaan matematika dan informasi mendalam tentang sistem komunikasi digital telah dikecualikan darinya. Namun, upaya yang dilakukan untuk memunculkan artikel ini memastikan informasi dasar yang berbeda jenis modulasi dalam sistem komunikasi . Selain itu, lebih penting untuk memiliki gagasan yang jelas tentang apa itu
