Archive for the ‘Sinyal dan Isarat’ Category

Modulasi Sinyal

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.

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.

Gelombang pembawa berbentuk sinusoidal

c(t) = Ac cos(2π fct + Φc )

Parameter – parameter dari gelombang tersebut yang dapat dimodulasi adalah :

•      Amplitudo, Ac untuk modulasi amplitudo

•      Frekuensi, fc atau ωc = 2π fc t untuk modulasi frekuensi

•      Phasa, Φc untuk modulasi fasa.

Amplitudo, Frekuensi, Phase


Amplitudo

Nilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari gelombang

Frekuensi

Jumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik (cycles per second atau Hertz)

Phase

Gelombang A dengan phase 00

Gelombang B dengan selisih phase  -900 (lebih lambat) terhadap A

Gelombang C dengan selisih phase  +900 (lebih cepat) terhadap A

Jenis-jenis modulasi analog

  • Amplitude modulation (AM)
  • Frequency modulation (FM)
  • Pulse Amplitude Modulation (PAM)

1. Amplitude modulation (AM)

Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling simple, frekwensi pembawa atau carrier diubah amplitudenya sesuai dengan signal  informasi atau message signal yang akan dikirimkan. Dengan kata lain AM adalah modulasi dalam mana amplitude dari signal pembawa (carrier) berubah karakteristiknya sesuai dengan amplitude signal informasi. Modulasi ini disebut juga linear modulation, artimya bahwa pergeseran frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan.

2. Frequency modulation (FM)

Modulasi Frekwensi adalah salah satu cara memodifikasi/merubah Sinyal sehingga memungkinkan untuk membawa dan mentransmisikan informasi ketempat tujuan. Frekwensi dari Sinyal Pembawa (Carrier Signal) berubah-ubah menurut besarnya amplitude dari signal informasi. FM ini lebih tahan noise dibanding AM.

3. Pulse Amplitude Modulation (PAM)

Basic konsep PAM adalah merubah amplitudo signal carrier yang berupa deretan pulsa (diskrit) yang perubahannya mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan ketempat tujuan. Sehingga signal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal).

 

Modulasi Digital

Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog.

Teknik modulasi digital :

  • Amplitude shift keying (ASK)
  • Frequency shift keying (FSK)
  • Phase shift keying (PSK)

 

Iklan

Teori Sampling

Proses sampling/pencuplikan

Proses ini mengubah representasi sinyal yang tadinya berupa sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrit. Dapat juga diibaratkan sebagai sebuah saklar on/off yang membuka dan menutup setiap periode tertentu(T)

Sinyal sampling ideal (r*(t)) dapat kita nyatakan dalam bentuk perkalian sinyal input r(t) dan sinyal delta pulse train P(t).

Bentuk matematis ialah

Gambar hasil sampling ideal

Hasil Sampling Menggunakan Matlab

Kaidah sampling

Kecepatan pengambilan sampel (frekuensi sampling) dari sinyal analog yang akan dikonversi haruslah memenuhi kriteria Nyquist yaitu:

dimana frekuensi sampling (Fs) minimum adalah 2 kali frekuensi sinyal analog yang akan dikonversi (Finmax). Misalnya bila sinyal analog yang akan dikonversi mempunyai frekuensi sebesar 100Hz maka frekuensi sampling minimum dari ADC adalah 200Hz. Atau bila dibalik, bila frekuensi sampling ADC sebesar 200Hz maka sinyal analog yang akan dikonversi harus mempunyai frekuensi maksimum 100Hz. Apabila kriteria Nyquist tidak dipenuhi maka akan timbul efek. Disebut aliasing karena frekuensi tertentu terlihat sebagai frekuensi yang lain (menjadi alias dari frekuensi lain).

Zero Order Hold

Untuk menjadikan sinyal kontinyu terkuantisasi dapat didekati dengan rangkaian ‘Zero Order Hold’

Sinyal hasil sampling yang telah berubah dari sinyal kontinus menjadi sinyal diskrit harus dikalikan dengan impulse respon dari zero-order hold, hal ini agar sinyal tersebut menjadi sinyal kontinyu terkuantisasi.

Impuls respon dari zero-order hold:

Persamaan g(t) di atas bila di-laplace-kan menjadi:


Berikut hasil sampling ideal dan ZOH

Aplikasi Sampling Process

Dalam sistem kontrol digital terdapat konverter A/D yang berfungsi mengubah sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrit. Proses sampling terjadi pada blok A/D dimana sinyal error analog diubah ke sinyal digital untuk kemudian diproses oleh komputer.

referensi:

  1. Hand Book“-Microcontroller Based Applied Digital Control- Dogan Ibrahim, Department of Computer Engineering Near East University, Cyprus
  2. mbah google

Definisi Sinyal

ane masih merasa  kurang memahami secara dalam mengenai definisi sinyal itu sendiri mungkin waktu kul gak fokus dengerin dosen ngajar…ato memang prosesorku lemot kali ya, hehe… ane berharap nulis di blog ini agar ilmu yang sedikit tentang sinyal tidak mudah lupa atau terlupakan dan juga ingin berbagi pemahaman mengenai definisi sinyal itu sendiri…definisi ini ane ambil dari beberapa referensi…khususnya yang diperoleh dari mbah google yang telah banyak membantu kita untuk mensearching semua pengetahuan…tentu saja hal2 yang positif.

 

Sinyal

Sinyal  berisi informasi mengenai keadaan tingkah laku dari sebuah sistem secara fisik.

 

Terdapat 2 tipe dasar sinyal, yaitu:

1. Sinyal waktu kontinyu (continous-time signal)

2. Sinyal waktu diskrit (discrete-time signal)

 

Sinyal waktu kontinyu

Suatu sinyal x(t) dikatakan sebagai sinyal waktu-kontinyu atau sinyal analog ketika memiliki nilai pada setiap saat.

Sinyal waktu diskrit

Suatu sinyal x(kT) dikatakan sebagai sinyal waktu-diskrit ketika memiliki nilai pada rentang  waktu tertentu.

Perbedaan sinyal analog vs digital


Macam ragam sinyal uji

Untuk memudahkan analisis suatu respon, digunakan beberapa sinyal uji dengan fungsi waktu sederhana. Pemilihan sinyal uji harus mendekati bentuk input sistem pada kondisi kerjanya.

Sinyal-Sinyal Pengujian :

  1. fungsi step : berguna untuk menguji respon terhadap ganguan yang muncul tiba-tiba, dan juga melihat kemampuan sistem kontrol dalam memposisikan respon.
  2. fungsi ramp : fungsi berubah bertahap terhadap waktu, berguna untuk melihat kemampuan sistem kontrol dalam melacak target yang bergerak dengan kecepatan konstan.
  3. fungsi impuls : berguna untuk menguji respon terhadap gangguan sesaat yang muncul tiba-tiba dan untuk menguji sistem yang responnya berubah dalam selang waktu yang sangat singkat.
  4. fungsi parabolic: berguna untuk kebutuhan akan akselerasi dan pengujian kemampuan sistem kontrol untuk melacak obyek yang bergerak dengan kecepatan berubah-ubah.
  5. fungsi sinusoidal : berguna untuk menguji respon sistem yang menerima input berupa sinyal sinusoidal.

referensi:

  1. Hand Book“-Microcontroller Based Applied Digital Control- Dogan Ibrahim, Department of Computer Engineering Near East University, Cyprus
  2. mbah google