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. Terdapat tiga parameter kunci pada suatu gelombang sinusiuodal yaitu : amplitudo, fase dan frekuensi. Ketiga parameter tersebut dapat dimodifikasi sesuai dengan sinyal informasi (berfrekuensi rendah) untuk membentuk sinyal yang termodulasi.
Peralatan untuk melaksanakan proses modulasi disebut modulator, sedangkan peralatan untuk memperoleh informasi informasi awal (kebalikan dari dari proses modulasi) disebut demodulator dan peralatan yang melaksanakan kedua proses tersebut disebut modem.
Informasi yang dikirim bisa berupa data analog maupun digital sehingga terdapat dua jenis modulasi yaitu
- modulasi analaog
- modulasi digital
Modulasi Analog
Dalam modulasi analog, proses modulasi merupakan respon atas informasi sinyal analog.
Teknik umum yang dipakai dalam modulasi analog :
- Modulasi berdasarkan sudut
- Modulasi Fase (Phase Modulation - PM)
- Modulasi Frekuensi (Frequency Modulatio - FM)
- Modulasi Amplitudo (Amplitudo Modulation - AM)
- Double-sideband modulation with unsuppressed carrier (used on the radio AM band)
- Double-sideband suppressed-carrier transmission (DSB-SC)
- Double-sideband reduced carrier transmission (DSB-RC)
- Single-sideband modulation (SSB, or SSB-AM), very similar to single-sideband suppressed carrier modulation (SSB-SC)
- Vestigial-sideband modulation (VSB, or VSB-AM)
- Quadrature amplitude modulation (QAM)
Dalam membahas modulasi analog yang perlu diketahui adalah adanya suatu teori yaitu Modulation Theorem yang juga dikenal dengan sebutan Frequency Translation. Hal ini dikarenakan adanya shifting atau pergeseran dari spektrum di dalam frequency domain. Adapun fungsi modulasi adalah untuk merubah atau
menempatkan frekuensi rendah menjadi frekuensi yang lebih tinggi agar dapat dikirimkan atau ditransmisikan melalui media transmisi. Modulasi Analog yang umum dikenal ada beberapa macam bentuk modulasi antara lain :
1. Amplitude Modulation (AM)
2. Frequency Modulation (FM)
3. Pulse Amplitude Modulation (PAM)
Amplitude modulation (AM)
sekarang ini sudah sangat luas digunakan untuk pemakaian suara analog yang memerlukan penerima yang sangat sederhana seperti pemancar radio komersial atau dipancarkan melalui propagasi ionosfir yang memerlukan bandwith yang kecil. amplitudo modulasi terdiri dari tiga persamaan yang menunjukan gelombang pembawa tidak termodulasi, frekuensi Lower side band (fc-fm) dan Upper side band (fc+fm). Karena antara lower side band dan upper side band bentuknya sama, sehingga sinyal AM membutuhkan bandwith ganda.
Jika sinyal modulasi bukan berupa gelombang sinus, kemudian dimodulasi dan memunculkan dua sinyal
baseband frekuensi maka bandwith yang dibutuhkan 2 kalinya
Sesudah sinyal dimodulasi, maka ada dua bentuk gelombang sinyal baseband pada gelombang AM yang disebut dengan band sisi atas dan sisi bawah (upper and
lower sideband). Sebagian besar daya dari sinyal modulasi berada pada gelombang pembawanya, sedangkan
sinyal informasi hanya berada pada sidebandnya. Hal inilah yang menyebabkan gelombang AM sangat tidak efisien. Bentuk gelombang AM disebut juga modulasi DSBSC (Double Sideband Suppressed Carrier). Karena antara sisi atas dan bawah berisi gelombang informasi yang sama maka salah satu sisinya dapat ditindas dengan tujuan mereduksi bandwith. Proses ini sering dikenal dengan SSBSC (Single Side Band
Suppressed Carrier) atau SSB. Dengan SSB, maka sinyal yang modulasi hanya membutuhka separuh dari bandwith, sehingga daya akan lebih hemat. Amplitudo modulasi banyak digunakan pada komunikasi mobile seperti handy talky, radio siaran maupun komunikais HF. Alasan utama mengapa amlitudo modulasi masih digunakan karena bentuk gelombang AM mempunyai kelebihan sederhana pada bagian pembangkitanya dan pada penerimanya.
lower sideband). Sebagian besar daya dari sinyal modulasi berada pada gelombang pembawanya, sedangkan
sinyal informasi hanya berada pada sidebandnya. Hal inilah yang menyebabkan gelombang AM sangat tidak efisien. Bentuk gelombang AM disebut juga modulasi DSBSC (Double Sideband Suppressed Carrier). Karena antara sisi atas dan bawah berisi gelombang informasi yang sama maka salah satu sisinya dapat ditindas dengan tujuan mereduksi bandwith. Proses ini sering dikenal dengan SSBSC (Single Side Band
Suppressed Carrier) atau SSB. Dengan SSB, maka sinyal yang modulasi hanya membutuhka separuh dari bandwith, sehingga daya akan lebih hemat. Amplitudo modulasi banyak digunakan pada komunikasi mobile seperti handy talky, radio siaran maupun komunikais HF. Alasan utama mengapa amlitudo modulasi masih digunakan karena bentuk gelombang AM mempunyai kelebihan sederhana pada bagian pembangkitanya dan pada penerimanya.
Frekuensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubahubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi. Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM.Bandwith sinyal FM lebih
besar dibandingkan sinyal AM. Modulasi FM merupakan modulasi analog yang sangat banyak digunakan, hal ini dikarenakan noise yang rendah, tahan terhadap perubahan amplitudi yang berubah-ubah sebagai akibat
fading. Penggunaan modulasi FM misalnya pada pengiriman siaran televisi, telephone dan lain-lain. Proses modulasi FM antara sinyal informasi dengan sinyal pembawa
Pada modulasi fasa, adalah fase dai gelombang pembawa yang diubah-ubah sesuai dengan sinyal informasi yang dikirimkan. Bentuk gelombang radionya hampir sama dengan yang termodulasi frekuensi (FM).
Modulasi Digital
Dalam modulasi digital, suatu sinyal analog di-modulasi berdasarkan aliran data digital.
Perubahan sinyal pembawa dipilih dari jumlah terbatas simbol alternatif. Teknik yang umum dipakai adalah :
- Phase Shift Keying (PSK), digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan fase.
- Frekeunsi Shift Keying (FSK), digunakan suatu jumlah terbatas berdasarkan frekuensi.
- Amplitudo Shift Keying (ASK), digunakan suatu jumlah terbatas amplitudo.
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).
Pada dasarnya dikenal 3 prinsip atau sistem modulasi digital yaitu: ASK, FSK, dan PSK
1. 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.
2. Frequncy Shift KeyingFrequency Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui penggeseran frekuensi. Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan gelombang output ang tidak mempunyai fasa terputus-putus.
Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi digital.
FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar transmisi data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT.
FSK juga tidak tergantung pada teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula. Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan bahwa pemancar telah siap.
Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multi transmitter), masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja.
Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi (pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau proses demodulasinya) akan lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat minim/kecil.
Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate (kecepatan transmisi) yang relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).
3. Phase Shift Keying
Phase Shift Keying (PSK) atau pengiriman sinyal melalui pergeseran fasa. Metoda ini merupakan suatu bentuk modulasi fasa yang memungkinkan fungsi pemodulasi fasa gelombang termodulasi di antara nilai-nilai diskrit yang telah ditetapkan sebelumnya. Dalam proses modulasi ini fasa dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai denganperubahan status sinyal informasi digital.
Sudut fasa harus mempunyai acuan kepada pemancar dan penerima. Akibatnya, sangat diperlukan stabilitas frekuensi pada pesawat penerima.
Guna memudahkan untuk memperoleh stabilitas pada penerima, kadang-kadang dipakai suatu teknik yang koheren dengan PSK yang berbeda-beda. Hubungan antara dua sudut fasa yang dikirim digunakan untuk memelihara stabilitas. Dalam keadaan seperti ini , fasa yang ada dapat dideteksi bila fasa sebelumnya telah diketahui. Hasil dari perbandingan ini dipakai sebagai patokan (referensi).
Untuk transmisi Data atau sinyal Digital dengan kecepatan tinggi, lebih efisien dipilih system modulasi PSK. Dua jenis modulasi PSK yang sering kita jumpai yaitu :
3.1. BPSK BPSK adalah format yang paling sederhana dari PSK. Menggunakan dua yang tahap yang dipisahkan sebesar 180° dan sering juga disebut 2-PSK. Modulasi ini paling sempurna dari semua bentuk modulasi PSK. Akan tetapi bentuk modulasi ini hanya mampu memodulasi 1 bit/simbol dan dengan demikian maka modulasi ini tidak cocok untuk aplikasi data-rate yang tinggi dimana bandwidthnya dibatasi.
3.2. QPSK Kadang-Kadang dikenal sebagai quarternary atau quadriphase PSK atau 4-PSK, QPSK menggunakan empat titik pada diagram konstilasi, terletak di sekitar suatu lingkaran. Dengan empat tahap, QPSK dapat mendekode dua bit per simbol. Hal ini berarti dua kali dari BPSK. Analisa menunjukkan bahwa ini mungkin digunakan untuk menggandakan data rate jika dibandingkan dengan sistem BPSK. Walaupun QPSK dapat dipandang sebagai sebagai suatu modulasi quaternary, lebih mudah untuk melihatnya sebagai dua quadrature carriers yang termodulasi tersendiri. Dengan penafsiran ini, maka bit yang digunakan untuk mengatur komponen phase pada sinyal carrier ketika digunakan untuk mengatur komponen quadrature-phase dari sinyal carrier tersebut. BPSK digunakan pada kedua carrier dan dapat dimodulasi dengan bebas.
http://id.wikipedia.org/wiki/Modulasi
Modulasi amplitudo adalah proses memodulasi isyarat frekuensi rendah pada gelombang frekuensi tinggi dengan mengubah-ubah amplitudo gelombang frekuensi tinggi tanpa mengubah frekuensinya. http://id.wikipedia.org/wiki/Modulasi_amplitudo
