Tinjauan Pustaka
FM adalah sistem di mana amplitudo pembawa termodulasi dibuat konstan, sedangkan frekuensi dan laju perubahannya bervariasi oleh sinyal modulasi. Dengan definisi FM, jumlah frekuensi pembawa bervariasi dari nilai yang tidak termodulasi, yang disebut deviasi. Deviasi dibuat proporsional dengan amplitudo dari tegangan modulasi. Tingkat perubahan atau variasi frekuensi ini terjadi sama dengan frekuensi modulasi. FM adalah bentuk modulasi sudut di mana frekuensi sesaat fi (t) bervariasi linier dengan sinyal pesan m(t), seperti:
................. (1)
Istilah fc mewakili frekuensi pembawa yang tidak dimodulasi, dan konstanta Kf mewakili sensitivitas frekuensi dari modulator yang dinyatakan dalam Hertz per volt. Tidak seperti AM, spektrum sinyal FM tidak berhubungan secara sederhana dengan modulasi sinyal, tetapi analisisnya lebih sulit daripada sinyal AM.
Pembangkitan sinyal FM
Pada dasarnya ada dua metode dasar untuk menghasilkan sinyal termodulasi frekuensi, yaitu, FM langsung (direct) dan FM tidak langsung (Indirect) . Dalam metode langsung, frekuensi pembawa secara langsung divariasikan sesuai dengan sinyal pita dasar input, yang mudah dicapai menggunakan osilator yang dikendalikan tegangan. Dalam metode tidak langsung, sinyal modulasi pertama kali digunakan untuk menghasilkan sinyal FM pita sempit, dan penggandaan frekuensi selanjutnya digunakan untuk meningkatkan penyimpangan frekuensi ke tingkat yang diinginkan. Metode tidak langsung adalah pilihan yang lebih disukai untuk FM ketika stabilitas frekuensi pembawa menjadi perhatian utama seperti dalam siaran radio komersial.
FM tidak langsung (Indirect)
Diagram blok yang sederhana dari sistem FM dapat ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Demodulasi sinyal FM
Demodulasi frekuensi adalah proses yang memungkinkan untuk mengembalikan sinyal modulasi asli dari sinyal termodulasi frekuensi. Dalam metode demodulasi frekuensi langsung yang melibatkan penggunaan perangkat yang dikenal sebagai pembeda frekuensi (Frequency Discriminator) , yang amplitudo output sesaat berbanding lurus dengan frekuensi sesaat dari sinyal input FM. Pada dasarnya, pembeda frekuensi terdiri dari sirkuit kemiringan diikuti oleh detektor envelope.
Demodulasi ASK
Demodulasi ASK dapat direalisasikan dengan menggunakan detektor selubung sederhana, baik untuk sinyal ASK maupun sinyal OOK. Hasil demodulasi tersebut akan diteruskan menuju decision circuit/ voltage comparator untuk diregenerasi. Diagram blok dari demodulator ASK dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Demodulasi FSK
Diagram blok demodulator FSK dapat digambarkan sebagai berikut :
Adapun cara kerja demodulator FSK yaitu:
• Sinyal FSK masuk ke suatu diskriminator.
• Sinyal keluaran diskriminator merupakan sinyal FM-AM
• Karena amplitudo sinyal FSK sudah berubah sesuai pola data,maka dapat digunakan detektor selubung dan LPF untuk merecovery sinyal data yang dibawa sinyal FSK, tapi output dari LPF ini masih merupakan sinyal analog.
• Akhirnya terjadilah proses regenerasi yaitu untuk mengembalikan pola data kebentuk sinyal diskrit.
Langkah Percobaan
1. Mengakses matlab online atau compatible di link : https://octave-online.net/ (atau searchdi google dengan kata kunci matlab online)
2. Input file program fm_mod_demod.m pada icon upload di window octave online
3. List program fm_mod_demod.m
clc;
clear all;
close all;
fs=10000;
ac=1;
am=1;
fm=35;
fc=500;
b=10;
t=(0:0.1*fs)/fs;
wc=2*pi*fc;
wm=2*pi*fm;
mt=am*cos(wm*t);
figure(1)
subplot(4,1,1);
plot(t,mt);
title('modulating signal');
ct=ac*cos(wc*t);
subplot(4,1,2);
plot(t,ct);
title('carrier signal');
st=ac*cos((wc*t)+b*sin(wm*t));
subplot(4,1,3);
plot(t,st);
title('modulated signal');
zct = fft(ct);
zct = abs(zct(1:length(zct)/2+1));
frqct = [0:length(zct)-1]*fs/length(zct)/2; zmt = fft(mt);
zmt = abs(zmt(1:length(zmt)/2+1));
frqmt = [0:length(zmt)-1]*fs/length(zmt)/2; zst = fft(st);
zst = abs(zst(1:length(zst)/2+1));
frqst = [0:length(zst)-1]*fs/length(zst)/2;
figure(2)
subplot(3,1,1)
plot(frqct,zct)
title('carrier signal');
xlabel('Frequency (Hz)')
subplot(3,1,2)
plot(frqmt,zmt)
title('modulating signal' );
xlabel('Frequency (Hz)')
subplot(3,1,3)
plot(frqst,zst)
title('modulated signal');
xlabel('Frequency (Hz)')
4. Amati gambar yang muncul . Tentukan nilai frekuensi sinyal modulasi dan sinyal carrier. Copy grafik tersebut dalam laporan praktikum
5. Ulangi langkah 3 dan 4 dengan mengubah nilai base band signal frequency = 10 , carrier signal frequency= 50 , dan frekuensi sampling = 1000. Amati apa yang terjadi pada gambar. Bandingkan dengan gambar sebelumnya atau gambar dari langkah nomer 4.
Gambar dan Data Hasil Percobaan
Berikut Hasil percobaan 1 menggunakan Software Matlab :
Berikut Hasil percobaan 2 menggunakan Software Matlab :
Analisa Hasil Percobaan
Sinyal Termodulasi (Grafik frekuensi terhadap amplitudo)
Pada gambar diatas ditunjukkan grafik sinyal termodulasi dengan parameter frekuensi dan amplitudo. Untuk menentukan amplitudo tiap bar frekuensi dibutuhkan tabel bezzel. Sedangkan untuk menentukan nilai tepatnya dibutuhkan persamaan bazzel yang telah disederhanakan sebagai berikut :
Vc J0 (mf) = amplitudo frekuensi pembawa
Vc{J1 (mf) = amplitudo bid. sisi pertama
Vc {J2 (mf)} = amplitudo bid. sisi ke-dua
vc {J3 (mf) } = amplitudo bid. sisi ke-tiga
Vc {J4 (mf)} = amplitudo bid. sisi ke-empat
dst
Sehingga untuk amplitudo tiap bar setelah dimodulasi pada percobaan 1 dengan nilai amplitudo carrier sebelum di modulasi = 500 dan = 10, sebagai berikut :
Amplitudo carrier = Vc x j0 (mf)
= 500 x 0.25
= 125
Amplitudo ke-1 = Vc x j1(mf)
= 500 x 0.04
= 20
Amplitudo ke-2 = Vc x j2 (mf)
= 500 x 0.25
= 125
Amplitudo ke-3 = Vc x j3 (mf)
= 500 x 0.06
= 30
Amplitudo ke-4 = Vc x j4 (mf)
= 500 x 0.22
= 110
Amplitudo ke-5 = Vc x j5 (mf)
= 500 x 0.23
= 115
Amplitudo ke-6 = Vc x j6 (mf)
= 500 x 0.01
= 5
Amplitudo ke-7 = Vc x j7 (mf)
= 500 x 0.22
= 110
Amplitudo ke-8 = Vc x j8 (mf)
= 500 x 0.31
= 155
Amplitudo ke-9 = Vc x j9 (mf)
= 500 x 0.29
= 145
Amplitudo ke-10 = Vc x j10 (mf)
= 500 x 0.20
= 100
Amplitudo ke-11 = Vc x j11 (mf)
= 500 x 0.12
= 60
Amplitudo ke-12 = Vc x j12 (mf)
= 500 x 0.06
= 30
Amplitudo ke-13 = Vc x j13 (mf)
= 500 x 0.0
= 15
Amplitudo ke-14 = Vc x j14 (mf)
= 500 x 0.01
= 5
Memalui perhitugan diatas dapat dsimpulkan dalam grafik yang tertera pada gambar 3.5 terbukti benar. Sedangkan untuk amplitudo tiap bar setelah dimodulasi pada percobaan 2 dengan nilai amplitudo carrier sebelum di modulasi = 150 dan = 2, sebagai berikut :
Amplitudo carrier = Vc x j0 (mf)
= 150 x 0.22
= 33
Amplitudo ke-1 = Vc x j1 (mf)
= 150 x 0.58
= 87
Amplitudo ke-2 = Vc x j2 (mf)
= 150 x 0.35
= 52.5
Amplitudo ke-3 = Vc x j3 (mf)
= 150 x 0.13
= 19.5
Amplitudo ke-4 = Vc x j4 (mf)
= 150 x 0.03
= 4.5
Melalui perhitugan diatas dapat dsimpulkan dalam grafik yang tertera pada gambar diatas terbukti benar.
Kesimpulan
Pada percobaan frekensi modulation sinyal informasi menumpangkan pada sinyal pembawa (carrier) sehingga frekuensi gelombang pembawa (carrier) berubah sesuai dengan perubahan simpangan (tegangan) gelombang sinyal informasi. Jadi sinyal informasi yang dimodulasikan (ditumpangkan) pada gelombang pembawa menyebabkan perubahan frekuensi gelombang pembawa sesuai dengan perubahan tegangan (simpangan) sinyal informasi. Pada modulasi frekuensi sinyal informasi mengubah-ubah frekuensi gelombang pembawa, sedangkan amplitudonya konstan selama proses modulasi.
Jadi sekian guys penjelasan diatas, semoga dapat berguna bagi kawan kawan sekalian :).
0 Response to "Frekuensi Demodulasi dan Modulasi -- Lengkap dengan MATHLAB 2020"
Post a Comment