laporan lab sistel ssb dan dsb

LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM SISTEM TELEKOMUNIKASISEMESTER III TH 2014/2015

JUDUL

SSB-DSB

GRUP 2

3DPROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2014

1

PEMBUAT LAPORAN : KELOMPOK 2

NAMA PRAKTIKAN : 1. Cintia Clarissa Putri

2. Dwi Herry Saputro

3. Evi Septiana

4. Farhah Zakiyah

TGL. SELESAI PRAKTIKUM : 11 September 2014

TGL. PENYERAHAN LAPORAN : 18 September 2014

NILAI :

KETERANGAN :

2

MODULASI DENGAN CARRIER DITEKAN SSB/DSB

1. TUJUAN

1.1 Menjelaskan manfaat penekanan carrier dan side band ditinjau dari pemakaian daya.

1.2 Menunjukkan sinyal SSB dengan bantuan filter SSB dan menjelaskan pengaruh sinyal

modulasi terhadap frekuensi dan amplitude.

1.3 Menunjukkan demodulasi DSB dan SSB dan menentukan penekanan carrier.

1.4 Menjelaskan mengapa amplitude, frekuensi dan phasa untuk carrier di penerima harus

dipertahankan / sinkron.

2. DIAGRAM RANGKAIAN

2.1. CF-Transmitter 20KHz

2.2. SSB – DSB Receiver

3

2.3. Frekuensi Analizer

3. ALAT DAN KOMPONEN

No Alat atau Komponen Jumlah

1 DC Power Supply ± 15 V 1

2 Function Generator SO 5127-2R 1

3 CF Transmitter, 20 Khz SO 3537-8G 1

4 SSB / DSB Receiver SO 3537-8X 1

5 Frequency Analyzer SO 3537-68 1

6 Frequency Counter HP 5314 A 1

7 Multimeter 1

8 Osiloskop 1

9 Jumper dan kabel-kabel penghubung secukupnya

4. DASAR TEORI

Modulasi amplitude merupakan proses modulasi yang mengubah amplitude

sinyal pembawa sesuai dengan amplitude sinyal pemodulasinya dengan cara

menumpangkan sinyal informasi tersebut pada amplitude sinyal carriernya. Sinyal

AM rentan terhadap noise namun rangkaianya lebih sederhana daripada rangkaian

yang digunakan dengan metode modulasi yang lain. Modulasi AM terdiri dari AM

DSB-SC, AM SSB, AM DSB-FC.

4

DOUBLE SIDE BAND MODULATION

a. Double SideBand-Suppressed Carrier (DSB-SC)

Merupakan sinyal yang sebenarnya hampir sama dengan sinyal AM DSB SC,

hanya saja komponen dihilangkan. Jika dilihat dalam komponen domain frekuensi,

nilai dari daya dari frekuensi carriernya ditekan sehingga dianggap bernilai 0.

Sehingga AM DSB SC dapat menghemat daya hingga 66.7% dari total daya yang

ditansmisikan.

m(t) = Vm cos ωm t ; Vc (t) = Vc cos ωm t

Gambar spektum frekuensi:

a. Persamaan umum

Persamaan : VAM = m (t). Vc (t)

= (Vc.Vm)/2 x [ cos 2π (fc + fm)t + cos 2π (fc - fm)t]

Bandwidth : BW = fUSB - fLSB = (fc + fm) - (fc - fm) = 2 fm

Daya : (Vc.Vm /2)2 /2R +(Vc.Vm /2)2 /2R

Efisiensi : η = (PLSB + PUSB )/ Ptot x 100 %

Ket : Vc = Amplitude carrier

Vm = Amplitude info

Fc = frekuensi carrier

Dalam modulasi AM, amplitudo dari suatu sinyal carrier, dengan frekuensi

dan phase tetap, divariasikan oleh suatu sinyal lain (sinyal informasi). DSB-SC

dibuat dengan mengatur agar amplitudo sinyal carrier berubah secara proporsional

sesuai perubahan amplitudo pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi). Penerimaan

kembali sinyal DSB-SC ö (t) untuk memperoleh sinyal informasi f(t) memerlukan

translasi frekuensi lain untuk memindahkan spektrum sinyal ke posisi aslinya.

Proses ini disebut demodulasi atau deteksi dan dilakukan dengan mengalikan

sinyal ö (t) dengan sinyal carrier ùc. Persamaan Matematis DSB-SC:

Kesulitan yang terjadi pada penerima adalah perlunya rangkaian yang bisa

membangkitkan carrier serta rangkaian untuk sinkronisasi phase.

5

X DSB−SC( t )=m( t )cosωc t

Proses demodulasi dilakukan dengan mengalikan sinyal carrier termodulasi

dengan sinyal local oscillator (pada penerima) yang sama persis dengan sinyal

oscillator pada pemancar, kemudian memasukan hasilnya ke sebuah low pass filter

(LPF)

Syarat Penting Dalam Demodulasi Sinyal DSB-SC adalah Local Oscillator

harus menghasilkan sinyal cos ωct yang frequency dan phasa nya sama dengan

yang dihasilkan oleh oscillator pada pemancar (Synchronous

Demodulation/Detection)

b. Double Side Band-Large Carrier (AM)

Penggunaan metode modulasi suppressed carrier memerlukan peralatan yang

kompleks pada bagian penerima, berkaitan dengan perlunya pembangkitan carrier

dan sinkronisasi phase. Jika sistem didisain untuk memperoleh penerima yang

relatif sederhana, maka beberapa kompromi harus dibuat walaupun harus

mengurangi efisiensi pemancar. Untuk itu identitas carrier dimasukkan ke dalam

sinyal yang ditransmisikan, dimana sinyal carrier dibuat lebih besar dari sinyal

yang lain. Karena itu sistem seperti ini disebut Double-Sideband Large Carrier

(DSB-LC) atau umumnya dikenal dengan istilah AM.

Pembangkitan sinyal AM

Bentuk gelombang sinyal AM bisa diperoleh dengan menambahkan identitas

carrier A cos ωc t pada sinyal DSB-SC.

φAM (t) = f(t) cos ωc t + A cos ωc t

Kerapatan spektrum dari sinyal AM adalah :

ΦAM (ω ) = ½ F(ω+ωc) + ½ F(ω-ωc) + πAδ (ω+ωc )+ πAδ (ω -ωc )

Spektrum frekuensi dari sinyal AM adalah sama dengan sinyal DSB-SC f(t) cos ωc

t ; dengan tambahan impuls pada frekuensi ± ωc.

6

Sinyal termodulasi amplitudo bisa ditulis dalam bentuk :

φAM(t) = [ A + f(t) ] cos ωc t (1.10)

Dengan demikian sinyal AM dapat dinyatakan sebagai sinyal dengan

frekuensi ωc dan amplitudo [ A + f(t) ]. Jika amplitudo carrier cukup besar, maka

selubung dari sinyal termodulasi akan proporsional dengan f(t). Dalam kasus ini,

demodulasi akan sederhana yaitu dengan mendeteksi selubung dari sinyal

sinusoidal, tanpa tergantung dari frekuensi maupun phase. Tapi jika A tidak cukup

besar, selubung dari φAM(t) tidak akan selalu proporsional dengan sinyal f(t).

Amplitudo carrier A harus cukup besar sehingga

[ A + f(t) ] ≥ 0 ; untuk semua t, atau | A ≥ min { f(t) } |

Jika kondisi di atas tidak dipenuhi akan muncul distorsi selubung karena over-

modulasi.

Untuk sinyal sinus frekuensi tunggal, tinjau sinyal f(t) = E cos ωmt sebagai

sinyal pemodulasi. Sinyal termodulasi amplitudo akan berbentuk :

φAM(t) = [ A + f(t) ] cos ωc t

= [ A + E cos ωmt ] cos ωc t

Suatu faktor tanpa dimensi m didefinisikan sebagai indeks modulasi, yang

berguna untuk menentukan ratio dari sideband terhadap carrier.

AEm= carrier puncak amplitude SC-DSB puncak amplitudo

Persamaan sinyal AM ditulis dalam m menjadi :

φAM(t) = A cos ωc t + mA cos ωmt . cos ωc t (1.15a)

φAM(t) = A [ 1 + m cos ωmt ] cos ωc t (1.15b)

Amplitudo maksimum dari sinyal termodulasi AM adalah A [1 + m ]; dan

amplitudo minimum A [1 - m ]. Indeks modulasi m bisa dinyatakan dalam persen

(%) dan bisa dicari dengan membandingkan antara amplitudo maksimum dengan

minimum.

Biasa disebut dengan AM saja. Dihasilkan dengan Large Carrier Signal

kepada sinyal DSB-SC. Persamaan Matematis:

7X AM( t )=m( t )cosωc t+A cosωc tX AM( t )=[ A+m( t ) ]cosωc t

Gambar Spektrum Sinyal sebagai berikut :




relative sederhana, maka beberapa kompromi harus dibuat walaupun harus


sinyal yang ditransmisikan,dimana sinyal carrier dibuat lebih besar dari sinyal yang

lain. Karena itu sistem seperti ini disebut Double-Sideband Large Carrier (DSB-

LC) atau umumnya dikenal dengan istilah AM. Dalam sinyal DSB-LC (AM),

sinyal informasi f(t) terdapat dalam selubung sinyal termodulasi. Untuk

mendapatkan kembali sinyal pesan, demodulasi bisa dilakukan dengan metoda

detektor selubung (envelope detector).

SINGLE SIDE BAND (SSB)

Sinyal SSB (Single Side Band) merupakan salah satu bentuk sinyal modulasi

amplitudo. Sinyal ini secara praktis diaplikasikan pada komunikasi radio amatir yaitu

pada pesawat radio SSB.

Penggunaan sinyal SSB lebih efisien jika dibanding sinyal AM, dimana

spektrum yang dipancarkan hanya salah satu dari side band AM (USB atau LSB). Hal

ini menyebabkan pemakaian daya/ energi listrik pada radio SSB jauh lebih efisien jika

dibandingkan dengan radio AM maupun radio FM. Sinyal SSB tidak dapat

dibangkitkan secara langsung, akan tetapi melalui pembangkitan sinyal AM terlebih

dahulu. Pembangkitan sinyal SSB ini dapat dilakukan dengan beberapa cara/ teknik.

AM SSB (Single Sideband) adalah salah satu jenis modulasi amplitudo

dimana spektrum frekuensi yang dipancarkan hanya salah satu dari spektrum

8

frekuensi AM yaitu frekuensi LSB (Lower Sideband) atau frekuensi USB (Upper

Sideband) saja.

Sideband adalah beberapa komponen yang ada di setiap proses modulasi.

Contohnya pada AM SSB maka sideband yang di transmisikan adalah sideband

frekuensi LSB atau USB saja. Tentunya di suatu sistem terdapat juga transmisi

sideband.

Dalam audio input filter sinyal masukan akan di filter sehingga menghasilkan

sinyal dengan frekuensi di bawah 3400 Hz, kemudian sinyal akan masuk ke audio

amplifier agar amplitudo sinyal dapat dikuatkan, kemudian sinyal akan masuk ke

amplitudo modulator, disini terjadi proses modulasi dimana terjadi penumpangan

sinyal informasi ke sinyal carrier. Kemudian sinyal yang termodulasi akan masuk ke

output filter. di output filter sinyal termodulasi akan di filter sehingga menghasilkan

sinyal AM dengan satu sideband saja. Baik itu LSB maupun USB.

SSB dikembangkan karena DSB-SC membutuhkan Bandwith yang besar (2

kali bandwith sinyal informasi). Jadi sistem AM boros dalam penggunaan daya dan

bandwidth, dengan keuntungan kemudahan dalam penerimaan. Namun ternyata USB

atau LSB mengandung informasi yang lengkap, sehingga dirasa cukup

mentransmisikan salah satu side band saja. Sistem komunikasi didisain untuk

menghasilkan transmisi informasi dengan bandwidth dan daya pancar minimal. DSB-

SC menggunakan daya yang lebih sedikit, tapi bandwidth yang dipergunakan sama

dengan dalam AM. Baik AM maupun DSB-SC mempertahankan upper sideband dan

lower sideband walaupun masing-masing sideband (USB atau LSB) mempunyai

kandungan informasi yang lengkap. Akibatnya bandwidth transmisi menjadi dua kali

bandwidth sinyal informasi. Dalam modulasi SSB, hanya satu dari kedua sideband

yang dipancarkan. Dilihat dari penggunaan bandwidth, modulasi ini lebih efisien

karena mempunyai bandwidth transmisi setengah dari AM maupun DSB-SC.

Spektrum SSB

9

Pembangkitan sinyal SSB dilakukan dengan membangkitkan sinyal DSB

terlebih dahulu, kemudian menekan salah satu sideband dengan filter. Jika USB

yang ditekan, maka akan menghasilkan sinyal SSB-LSB. Sebaliknya menghasilkan

SSB-USB. Kesulitan lain yang timbul adalah perlunya sinkronisasi seperti pada

teknik DSB. Untuk itu, komponen carrier bisa ditambahkan pada sinyal SSb dan

demodulasi bisa dilakukan dengan menggunakan envelope detector. Tapi metode

ini boros daya pancar dan bisa menghasilkan distorsi pada sinyal. Demodulasi

Sinyal SSB Sinyal SSB dimodulasi dengan cara yang sama dengan demodulasi

sinyal DSB-SC (Synchronous Detection)

5. DATA PERCOBAAN

Gambar Percobaan V.1

Amplitudo pada TP1 : 1,5 Vpp

Frekuensi :

f= 1T

= 12,2kotak x 0,5ms

=0,90KHz

Amplitudo pada T2 : 2,4 Vpp

Gambar pada TP1 merupakan sinyal audio dengan amplitudo 1,5 Vpp dan ada gambar

TP2 merupakan gambar dari DSB tetapi inputnya dipasang pada mixer sehingga tidak

melalui filter audio maka amplitudo yang didapat pada DSB akan lebih kecil dari pada DSB

yang dimasukkan ke input BPF audio.

10

Gambar Percobaan V.2

Amplitudo pada TP1 : 2 Vpp

Frekuensi :

f= 1T

= 12kotak x 0,5ms

=1KHz


Gambar pada TP1 merupakan sinyal audio dengan amplitudo 2 Vpp dan pada gambar

TP2 merupakan gambar dari DSB yang inputnya terpasang pada Band Pass Filter

Audio. Pada BPF audio memiliki range 300-3400 Hz sehingga menghasilkan

amplitudo yang lebih besar jika dibandingkan dengan DSB yang inputnya tidak

terpasang pada BPF audio.

Gambar Percobaan V.3 (ganti gambar)

Amplitudo pada TP1 : 2 Vpp

Frekuensi :

f= 1T

= 12kotak x 0,5ms

=1KHz

11


Gambar pada TP2 diatas merupakan SSB karena telah melalui proses filter yang

dilakukan oleh Band Pass Filter SSB. Pada SSB Frekuensi Lower Side Band tidak ada

dan Frekuensi Carriernya diredam. Bentuk gelombang SSB nya lebih halus karena dia

melalui 2 buah filter, yakni filter BPF audio dan filter BPF SSB.

Percobaan V.4 :Sideband Frekuensi

(KHz)

AM Amplitudo(Vdc) DSB Amplitudo (Vdc)

Lower Side Band (LSB) 14 KHz 0,78 V 0,32 V

Pembawa/carrier (Fc) 16 KHz 7,2 V 0,06 V

Upper Side Band (USB) 18 KHz 0,82 V 0,34 V

Penekanan carrier oleh AM/DSB = 20 log (7,2 / 0,06) = 285,77 dB.

6. ANALISA

Pada percobaan pertama, akan membuktikan sinyal Double Sideband Suppresed

Carrier (DSBSC). Double Side Band (DSB) adalah suatu amplitudo modulasi dimana

gelombang pembawa (carrier) yang memuat sisi atas (USB) dan sisi bawah (LSB)

dipancarkan bersama. Percobaan pertama menampilkan double sideband Supprosed

Carrier, diberikan input sebesar 2 Vpp dan frekuensi 1 kHz dari function generator dan

dihubungkan ke input modulator . Maka dihasilkan frekuensi 0,9 KHz dengan

amplitudo pada TP1 sebesar 1,5 Vpp dan pada TP2 sebesar 2,4 Vpp. Pada percobaan

pertama ini, gambar yang terdapat pada TP1 merupakan sinyal audio dengan

amplitudo 1,5 Vpp dan pada gambar TP2 merupakan gambar dari Double Single Side

Band tetapi input dipasang pada mixer sehingga tidak melalui filter audio maka

amplitudo yang didapat pada DSB akan lebih kecil daripada DSB yang dimasukkan ke

input BPF audio. Pada Suppressed carrier , frekuensi carrier ditekan seminimal

mungkin karena carrier tanpa modulasi merupakan suatu pemborosan daya sehingga

pada Double Side Band Suppresed Carrier , hanya carrier yang membawa sisi atas

(USB) dan sisi bawah (LSB) dari informasi saja yang ditransmisikan.

12

Pada percobaan kedua, akan diperoleh Double Sideband dengan sinyal gelombang

sinus, 1 kHz dan VLF = 2 Vpp. Dari function generator masukkan ke input band limiting

filter maka output mixer dari modulator akan digabungkan dari carrier sebesar 20

kHz , input 1kHz dan frekuensi audio 300Hz-3,4kHz . Sehingga pada percobaan kedua

ini gambar yang dihasilkan pada TP1 merupakan sinyal audio dengan amplitudo 2 Vpp

dan pada gambar TP2 merupakan gambar dari DSB yang inputnya terpasang pada

Band Pass Filter Audio. Pada BPF audio memiliki range 300-3400Hz sehingga

menghasilkan amplitudo yang lebih besar jika dibandingkan dengan DSB inputnya

tidak terpasang pada BPF audio. Frekuensi yang didapat yaitu 1 KHz dengan

amplitudo pada TP1 sebesar 2 Vpp dan pada TP2 sebesar 3,2 Vpp. Double Sideband

akan mengeluarkan output dari modulator harus dihubungkan dengan amplifier ,

jangan melewati filter. Karena apabila melewati filter 21,3kHz – 23,4kHz , maka

frekuensi USB tidak dapat melewati filter tersebut, sehingga hanya LSB saja yang

dibiarkan lewat. Oleh karena itu , output dari modulator harus dihubungkan dengan

amplifier, sehingga USB dan LSB nya dapat lewat menjadi DSB . Sedangkan untuk

memunculkan LSB output modulator harus dihubungkan ke filter.

Pada percobaan ketiga, sinyal gelombang sinus, 1 kHz dan VLF = 2 Vpp. Dari function

generator masukkan ke input band limiting filter (300 Hz – 3,4 Khz) atau dapat disebut

juga filter frekuensi audio. Keluaran output berada pada filter SSB. Pada percobaan

kali ini, input band limiting filter (300 Hz-3,4 Khz) yang merupakan BPF untuk audio

dan keluaran output filter ke mixer (modulator) merupakan bandpass filter SSB.

Karena yang dipakai hanya SSB saja yang artinya output dari modulator harus

disambungkan ke SSB filter. Agar , USB tersaring dalam filter tersebut sehingga yang

lewat hanya LSB saja . Selain itu, pada langkah kerja ini tidak dipakai resistor setelah

output amplifier, hanya dipasang sebuah jumper saja. Dalam pecobaan ini akan

diperoleh SSB karena telah melalui proses filter yang dilakukan oleh band pass filter

SSB. Pada SSB frekuensi lower Side Band (FLSB) tidak ada dan frekuensi carriernya

direndam. Bentuk gelombang SSB nya lebih halus karena melalui 2 filter yaitu filter

BF audio dan filter BPF SSB. Single Side Band (SSB) adalah gelombang pembawa

(carrier) hanya memancarkan salah satu dari (USB) atau (LSB). Hal ini

menguntungkan karena lebar band dari SSB lebih sempit daripada DSB sehingga

mode SSB memberikan penghematan penggunaan band.

13

http://125.160.17.21/wiki/index.php?title=SSB&action=edit

Pada percobaan keempat ini, menggunakan sinyal gelombang sinus, 2 kHz dan VLF = 1

Vpp. Dari function generator dimasukkan ke input band limiting filter dan

menggunakan frequency Analyzer dan dihubungkan ke output mixer. Digunakan

multimeter analog Frekuensi (KHz), AM Amplitudo (Vdc), dan DSB Amplitudo (Vdc)

pada LSB, Fc, USB. Karena menggunakan frekuensi carrier sebesar 20 kHz dan

frekuensi informasi (input dari function generator) sebesar 1 kHz maka Setelah

dilakukan langkah kerjanya dan diukur, maka didapatlah hasil sebagai berikut :

Sideband Frekuensi

(KHz)

AM Amplitudo(Vdc) DSB Amplitudo (Vdc)

Lower Side Band (LSB) 14 KHz 0,78 V 0,32 V

Pembawa/carrier (Fc) 16 KHz 7,2 V 0,06 V

Upper Side Band (USB) 18 KHz 0,82 V 0,34 V

AM

14 16 18

FLSB FC FUSB

FLSB = fc-f informasi = 16 KHz – 2 KHz = 14 KHz .

Multimeter bergerak menunjukkan adanya tegangan sebesar 0,78V pada saat

frekuensi pada frequency analyzer menunjukkan frekuensi sebesar 14 KHz.

Pada AM, carrier tetap ada sehingga pada saat frekuensi analyzer sama dengan

frekuensi carrier , multimeter bergerak menunjukkan adanya tegangan .

Multimeter bergerak menunjukkan adanya tegangan sebesar 7,2 V pada saat


FUSB = fc+f informasi = 16 KHz + 2 KHz = 18 KHz .



14

DSB

14 16 18

FLSB FC FUSB

LSB = fc-f informasi = 16 kHz – 2 kHz = 14 kHz .

Multimeter bergerak menunjukkan adanya tegangan sebesar 0,32V pada saat


Pada DSBSC, carrier tanpa modulasi ditekan sehingga pada saat frequency analyzer

mencapai frekuensi carrier, multimeter tidak bergerak menunjukkan tidak adanya

tegangan yang artinya carrier benar-benar tidak ada(terkirim) pada pentransmisian

DSBSC . Kalaupun ada tegangan itupun hanya sedikit sekali menunjukkan

peredamannya tidak benar-benar 100 % masih ada yang tertinggal.

Multimeter bergerak menunjukkan adanya sedikit tegangan sebesar 0,06V pada

saat frekuensi pada frequency analyzer menunjukkan frekuensi sebesar 16 kHz.

USB = fc+f informasi = 16 kHz + 2 kHz = 18 kHz .


frekuensi pada frequency analyzer menunjukkan frekuensi sebesar 18 kHz.

Dari semua data tersebut tegangan USB dan DSB tidak sama dalam arti memiliki

perbedaan tegangan, selisihnya yaitu sebesar :

LSB : 0,46

USB : 0,48

15

Hal tersebut terjadi karena kerusakan pada multimeter analog. Seharusnya tegangan

pada USB dan DSB sama yaitu sebesar 0,78-0,82.

Untuk menghitung attenuasi/penekanan carrier dari DSB , caranya adalah :

20 log AM/DSB

Didapat :

Penekanan carrier oleh AM/DSB = 20 log (7,2/0,06) = 285,77 dB.

7. KESIMPULAN

Double Side Band (DSB) adalah suatu amplitudo modulasi dimana gelombang

pembawa (carrier) yang memuat sisi atas (USB) dan sisi bawah (LSB)

dipancarkan bersama.

Double Side Band (DSB) terdiri dari Upper Side Band (USB) dan Lower Side

Band (LSB) yang dipancarkan bersama dengan gelombang pembawa (carrier).

Pada Double Sideband Supprosed Carrier (DSBSC) , frekuensi carrier ditekan

seminimal mungkin hingga nyaris 0 Hz yang bertujuan untuk menghemat daya.

Carrier tanpa modulasi bila ditransmisikan sangat membuang daya.

Single Side Band (SSB) adalah gelombang pembawa (carrier) hanya

memancarkan salah satu dari (USB) atau (LSB). Hal ini menguntungkan karena

lebar band dari SSB lebih sempit daripada DSB sehingga mode SSB

memberikan penghematan penggunaan band.

Pada SSB frekuensi lower Side Band (FLSB) tidak ada dan frekuensi carriernya

direndam. Bentuk gelombang SSB nya lebih halus karena melalui 2 filter yaitu

filter BF audio dan filter BPF SSB.

Perubahan tegangan input akan mengakibatkan perubahan amplitudo pada

gelombang output dan perubahan frekuensi input akan mengakibatkan

perubahan kerapatan gelombang output.

8. REFERENSI

SINGLE SIDE BAND (SSB)

Sinyal SSB (Single Side Band) merupakan salah satu bentuk sinyal modulasi

amplitudo. Sinyal ini secara praktis diaplikasikan pada komunikasi radio amatir yaitu

pada pesawat radio SSB.

16

http://125.160.17.21/wiki/index.php?title=SSB&action=edit

Penggunaan sinyal SSB lebih efisien jika dibanding sinyal AM, dimana

spektrum yang dipancarkan hanya salah satu dari side band AM (USB atau LSB). Hal

ini menyebabkan pemakaian daya/ energi listrik pada radio SSB jauh lebih efisien jika

dibandingkan dengan radio AM maupun radio FM. Sinyal SSB tidak dapat

dibangkitkan secara langsung, akan tetapi melalui pembangkitan sinyal AM terlebih

dahulu. Pembangkitan sinyal SSB ini dapat dilakukan dengan beberapa cara/ teknik.

AM SSB (Single Sideband) adalah salah satu jenis modulasi amplitudo

dimana spektrum frekuensi yang dipancarkan hanya salah satu dari spektrum

frekuensi AM yaitu frekuensi LSB (Lower Sideband) atau frekuensi USB (Upper

Sideband) saja.

Sideband adalah beberapa komponen yang ada di setiap proses modulasi.

Contohnya pada AM SSB maka sideband yang di transmisikan adalah sideband

frekuensi LSB atau USB saja. Tentunya di suatu sistem terdapat juga transmisi

sideband.

Dalam audio input filter sinyal masukan akan di filter sehingga menghasilkan

sinyal dengan frekuensi di bawah 3400 Hz, kemudian sinyal akan masuk ke audio

amplifier agar amplitudo sinyal dapat dikuatkan, kemudian sinyal akan masuk ke

amplitudo modulator, disini terjadi proses modulasi dimana terjadi penumpangan

sinyal informasi ke sinyal carrier. Kemudian sinyal yang termodulasi akan masuk ke

output filter. di output filter sinyal termodulasi akan di filter sehingga menghasilkan

sinyal AM dengan satu sideband saja. Baik itu LSB maupun USB.

SSB dikembangkan karena DSB-SC membutuhkan Bandwith yang besar (2

kali bandwith sinyal informasi). Jadi sistem AM boros dalam penggunaan daya dan

bandwidth, dengan keuntungan kemudahan dalam penerimaan. Namun ternyata USB

atau LSB mengandung informasi yang lengkap, sehingga dirasa cukup

mentransmisikan salah satu side band saja. Sistem komunikasi didisain untuk

menghasilkan transmisi informasi dengan bandwidth dan daya pancar minimal. DSB-

SC menggunakan daya yang lebih sedikit, tapi bandwidth yang dipergunakan sama

dengan dalam AM. Baik AM maupun DSB-SC mempertahankan upper sideband dan

lower sideband walaupun masing-masing sideband (USB atau LSB) mempunyai

kandungan informasi yang lengkap. Akibatnya bandwidth transmisi menjadi dua kali

bandwidth sinyal informasi. Dalam modulasi SSB, hanya satu dari kedua sideband

yang dipancarkan. Dilihat dari penggunaan bandwidth, modulasi ini lebih efisien

17

karena mempunyai bandwidth transmisi setengah dari AM maupun DSB-SC.

Spektrum SSB.

Apabila kita memancar dengan cara tersebut di atas, dikatakan kita menggunakan

mode Double Side Band (DSB) karena carrier yang memuat sisi atas dan bawah dipancarkan

bersama. Pada pesawat buatan pabrik, biasanya mode ini diberi kode AM yang sebenarnya

istilah dalam teknik radio adalah DSB.

Apabila kita menggunakan mode DSB, maka setiap kita menekan PTT, gelombang

pembawa (carrier) langsung terpancar walapun belum ada modulasi. Pancaran carrier dengan

tanpa modulasi tersebut sebenarnya merupakan suatu pemborosan.

Pemborosan tersebut dapat dihilangkan apabila alat menggunakan balance modulator.

Dengan menggunakan balance modulator, carrier hanya terpancar bila ada modulasi,

walaupun PTT ditekan. Pancaran semacam ini dinamakan pancaran Double Side Band

Suppressed Carrier (DSBSC).

Dengan DSBSC, kita sudah bekerja lebih efisien daripada DSB, akan tetapi pancaran

masih memuat kedua sisi gelombang pemodulasi ialah USB dan LSB yang bentuknya

symetris seperti telah diuraikan sebelumnya. Sehingga sebenarnya kita cukup memancarkan

salah satu side band saja. Mode semacam ini dikatakan mode SSB.

Kita kenal ada dua macam cara untuk membuat SSB, cara pertama ialah dengan

metoda phase shift, cara lain ialah dengan metoda filtering. Cara pertama tidak banyak

digunakan dan pesawat SSB bikinan pabrik umumnya menggunakan filtering.

Signal DSBSC, sebelum diperkuat dan dipancarkan, dimasukkan ke SSB filter

terlebih dahulu untuk menghasilkan LSB atau USB. Filter yang digunakan untuk keperluan

18

ini adalah filter kristal atau filter mekanik. Rekanrekan penggemar homebrew lebih suka

menggunakan filter kristal karena dapat dibuat sendiri.

Pemancar SSB dikatakan lebih efisien daripada AM (DSB), ini dapat kita berikan

gambaran sebagai berikut. Misalnya pemancar AM (DSB) dengan power 150 Watt

(kedalaman modulasi 100%), maka power pada USB dan LSB masing-masing 25 Watt dan

carrier mempunyai power 100 Watt. Kita tahu bahwa audio kita berada pada side band

tersebut. Pada pancaran SSB, yang dipancarkan hanya salah satu side band ialah LSB atau

USB yang powernya hanya 25 Watt.

Dengan pancaran SSB 25 Watt tersebut, audio kita sudah dapat sampai pada tujuan

dengan kejelasan informasi yang sama dengan pancaran AM (DSB) 150 Watt tadi.

Keuntungan lain dari mode SSB ialah lebar band yang dapat lebih sempit. Untuk

keperluan komunikasi, mode SSB hanya memerlukan kelebaran band sekitar 3 Kc sedangkan

dengan mode DSB diperlukan sekitar 6 Kc, sehingga mode SSB memberikan penghematan

penggunaan band.

Selanjutnya kita akan menengok lebih dalam suatu transmitter SSB yang block

diagramnya terdapat gambar 4.

Balance modulator berfungsi memodulir carrier dengan audio dari microphone yang

sudah diperkuat oleh mic preamp. Output balance modulator adalah DSBSC yang selanjutnya

oleh SSB filter dipilih side band mana yang digunakan (USB atau LSB).

Single side band yang keluar dari SSB filter mempunyai frekuensi sama dengan

carrier dan untuk bekerja pada frekuensi kerja yang dikehendaki, dicampur terlebih dahulu

dengan frekuensi dari suatu VFO (Variable Frequency Oscillator ).

Signal yang diterima oleh receiver setelah diperkuat oleh RF Amplifier, dicampur

terlebih dahulu dengan frekuensi dari Variable Frequency Oscillator (VFO) untuk selanjutnya

19

masuk pada SSB filter. Output SSB filter selanjutnya diperkuat dengan IF amplifier dan oleh

detector, radio frekuensi dihilangkan, audio frekuensinya ditampung di umpan ke Speaker

setelah diperkuat oleh Audio Amplifier.

Pada detector suatu receiver SSB, signal yang diterima harus dicampur terlebih

dahulu dengan frekuensi hasil suatu Beat Frequency Oscillator (BFO) dan sebagai BFO

digunakan carrier oscillator.

Apabila kita amati block diagram transmitter pada gambar 4 dan receiver pada

gambar 5, maka terlihat bahwa beberapa block digunakan oleh transmitter dan juga oleh

receiver ialah Carrier Oscillator, SSB Filter dan VFO.

Oleh karena itu pada perangkat SSB transceiver, ketiga blok hanya dibuat

masingmasing satu saja dan digunakan bersama oleh bagian transmitter dan receiver secara

bergantian (gambar 6).

Pembangkitan sinyal SSB dilakukan dengan membangkitkan sinyal DSB terlebih

dahulu, kemudian menekan salah satu sideband dengan filter. Jika USB yang ditekan, maka

akan menghasilkan sinyal SSB-LSB. Sebaliknya menghasilkan SSB-USB. Kesulitan lain

yang timbul adalah perlunya sinkronisasi seperti pada teknik DSB. Untuk itu, komponen

carrier bisa ditambahkan pada sinyal SSB dan demodulasi bisa dilakukan dengan

menggunakan envelope detector. Tapi metode ini boros daya pancar dan bisa menghasilkan

distorsi pada sinyal. Demodulasi Sinyal SSB Sinyal SSB dimodulasi dengan cara yang sama

dengan demodulasi sinyal DSB-SC (Synchronous Detection)

20

Sistem komunikasi didisain untuk menghasilkan transmisi informasi dengan

bandwidth dan daya pancar minimal. Sistem AM boros dalam penggunaan daya dan

bandwidth, dengan keuntungan kemudahan dalam penerimaan. DSB-SC menggunakan daya

yang lebih sedikit, tapi bandwidth yang dipergunakan sama dengan dalam AM.

Baik AM maupun DSB-SC mempertahankan upper sideband dan lower sideband

walaupun masing-masing sideband (USB atau LSB) mempunyai kandungan informasi yang

lengkap. Akibatnya bandwidth transmisi menjadi dua kali bandwidth sinyal informasi.

Dalam modulasi SSB, hanya satu dari kedua sideband yang dipancarkan. Dilihat dari

penggunaan bandwidth, modulasi ini lebih efisien karena mempunyai bandwidth transmisi

setengah dari AM maupun DSB-SC. Pembangkitan sinyal SSB dilakukan dengan

membangkitkan sinyal DSB terlebih dahulu, kemudian menekan salah satu sideband dengan

filter. Jika USB yang ditekan, maka akan menghasilkan sinyal SSB-LSB. Sebaliknya

menghasilkan SSB-USB.

Pertama, jika sinyal pemodulasi f(t) tidak mempunyai komponen frekuensi rendah

yang penting (seperti suara : mempunyai “lubang” di frekuensi nol), maka tidak ada

komponen frekuensi di sekitar frekuensi ωc setelah modulasi. Karena itu, penggunaan filter

dengan slope yang kurang tajam masih bisa dipergunakan. Kedua, adalah lebih mudah

mendisain filter pada frekuensi yang ditentukan oleh komponen filter, bukan oleh

frekuensinya. Heterodyning bisa digunakan untuk menggeser spektrum menuju frekuensi

yang diinginkan. Walaupun dengan kemudahan tersebut, disain dari filter sideband tidaklah

mudah.

Teknik lain yang bisa digunakan adalah dengan metode pergeseran phase, yang tidak

memerlukan filter sideband. Untuk memberi ilustrasi bagaimana metode ini bekerja,

asumsikan bahwa sinyal pesan mempunyai bentuk :

21

Range Frekuensi Sinyal Audio

DOUBLE SIDE BAND MODULATION

a. Double SideBand-Suppressed Carrier (DSB-SC)

Merupakan sinyal yang sebenarnya hampir sama dengan sinyal AM DSB SC,

hanya saja komponen dihilangkan. Jika dilihat dalam komponen domain frekuensi,

nilai dari daya dari frekuensi carriernya ditekan sehingga dianggap bernilai 0.

Sehingga AM DSB SC dapat menghemat daya hingga 66.7% dari total daya yang

ditansmisikan.

m(t) = Vm cos ωm t ; Vc (t) = Vc cos ωm t

Gambar spektum frekuensi:

a. Persamaan umum

Persamaan : VAM = m (t). Vc (t)

= (Vc.Vm)/2 x [ cos 2π (fc + fm)t + cos 2π (fc - fm)t]

Bandwidth : BW = fUSB - fLSB = (fc + fm) - (fc - fm) = 2 fm

Daya : (Vc.Vm /2)2 /2R +(Vc.Vm /2)2 /2R

Efisiensi : η = (PLSB + PUSB )/ Ptot x 100 %

Ket : Vc = Amplitude carrier

Vm = Amplitude info

Fc = frekuensi carrier

Dalam modulasi AM, amplitudo dari suatu sinyal carrier, dengan frekuensi

dan phase tetap, divariasikan oleh suatu sinyal lain (sinyal informasi). DSB-SC

22

dibuat dengan mengatur agar amplitudo sinyal carrier berubah secara proporsional

sesuai perubahan amplitudo pada sinyal pemodulasi (sinyal informasi).

Penerimaan kembali sinyal DSB-SC ö (t) untuk memperoleh sinyal informasi f(t)

memerlukan translasi frekuensi lain untuk memindahkan spektrum sinyal ke

posisi aslinya. Proses ini disebut demodulasi atau deteksi dan dilakukan dengan

mengalikan sinyal ö (t) dengan sinyal carrier ùc.Persamaan Matematis DSB-SC:

Kesulitan yang terjadi pada Teknik Sistem Komunikasi pada penerima adalah

perlunya rangkaian yang bisa membangkitkan carrier serta rangkaian untuk

sinkronisasi phase.

Proses demodulasi dilakukan dengan mengalikan sinyal carrier termodulasi

dengan sinyal local oscillator (pada penerima) yang sama persis dengan sinyal

oscillator pada pemancar, kemudian memasukan hasilnya ke sebuah low pass filter

(LPF).

Syarat Penting Dalam Demodulasi Sinyal DSB-SC adalah Local Oscillator

harus menghasilkan sinyal cos ωct yang frequency dan phasa nya sama dengan

yang dihasilkan oleh oscillator pada pemancar (Synchronous

Demodulation/Detection)

b. Double Side Band-Large Carrier (AM)




relatif sederhana, maka beberapa kompromi harus dibuat walaupun harus


sinyal yang ditransmisikan, dimana sinyal carrier dibuat lebih besar dari sinyal

23

X DSB−SC( t )=m( t )cosωc t

yang lain. Karena itu sistem seperti ini disebut Double-Sideband Large Carrier

(DSB-LC) atau umumnya dikenal dengan istilah AM.

Pembangkitan sinyal AM

Bentuk gelombang sinyal AM bisa diperoleh dengan menambahkan identitas

carrier A cos ωc t pada sinyal DSB-SC.

φAM (t) = f(t) cos ωc t + A cos ωc t

Kerapatan spektrum dari sinyal AM adalah :

ΦAM (ω ) = ½ F(ω+ωc) + ½ F(ω-ωc) + πAδ (ω+ωc )+ πAδ (ω -ωc )

Spektrum frekuensi dari sinyal AM adalah sama dengan sinyal DSB-SC f(t) cos ωc

t ; dengan tambahan impuls pada frekuensi ± ωc.

Sinyal termodulasi amplitudo bisa ditulis dalam bentuk :

φAM(t) = [ A + f(t) ] cos ωc t (1.10)

Dengan demikian sinyal AM dapat dinyatakan sebagai sinyal dengan

frekuensi ωc dan amplitudo [ A + f(t) ]. Jika amplitudo carrier cukup besar, maka

selubung dari sinyal termodulasi akan proporsional dengan f(t). Dalam kasus ini,

demodulasi akan sederhana yaitu dengan mendeteksi selubung dari sinyal

sinusoidal, tanpa tergantung dari frekuensi maupun phase. Tapi jika A tidak cukup

besar, selubung dari φAM(t) tidak akan selalu proporsional dengan sinyal f(t).

Amplitudo carrier A harus cukup besar sehingga

[ A + f(t) ] ≥ 0 ; untuk semua t, atau | A ≥ min { f(t) } |

Jika kondisi di atas tidak dipenuhi akan muncul distorsi selubung karena over-

modulasi.

Untuk sinyal sinus frekuensi tunggal, tinjau sinyal f(t) = E cos ωmt sebagai

sinyal pemodulasi. Sinyal termodulasi amplitudo akan berbentuk :

φAM(t) = [ A + f(t) ] cos ωc t

= [ A + E cos ωmt ] cos ωc t

24

Suatu faktor tanpa dimensi m didefinisikan sebagai indeks modulasi, yang

berguna untuk menentukan ratio dari sideband terhadap carrier.

AEm= carrier puncak amplitude SC-DSB puncak amplitudo

Persamaan sinyal AM ditulis dalam m menjadi :

φAM(t) = A cos ωc t + mA cos ωmt . cos ωc t (1.15a)

φAM(t) = A [ 1 + m cos ωmt ] cos ωc t (1.15b)

Amplitudo maksimum dari sinyal termodulasi AM adalah A [1 + m ]; dan

amplitudo minimum A [1 - m ]. Indeks modulasi m bisa dinyatakan dalam persen

(%) dan bisa dicari dengan membandingkan antara amplitudo maksimum dengan

minimum.

Biasa disebut dengan AM saja. Dihasilkan dengan Large Carrier Signal

kepada sinyal DSB-SC. Persamaan Matematis:

Gambar Spektrum Sinyal sebagai berikut :




relative sederhana, maka beberapa kompromi harus dibuat walaupun harus


sinyal yang ditransmisikan,dimana sinyal carrier dibuat lebih besar dari sinyal yang

lain. Karena itu sistem seperti ini disebut Double-Sideband Large Carrier (DSB-

LC) atau umumnya dikenal dengan istilah AM. Dalam sinyal DSB-LC (AM),

sinyal informasi f(t) terdapat dalam selubung sinyal termodulasi. Untuk

25

X AM( t )=m( t )cosωc t+A cosωc tX AM( t )=[ A+m( t ) ]cosωc t

mendapatkan kembali sinyal pesan, demodulasi bisa dilakukan dengan metoda

detektor selubung (envelope detector).

Modulasi amplitudo jalur ganda dengan sinyal pembawa (DSB with Carrier)

Modulasi amplitudo jalur ganda dengan sinyal pembawa, atau yang lebih dikenal

dengan nama modulasi amplitudo biasa (AM), Yaitu dengan cara menambahkan

suatu konstanta ke sinyal informasi ke modulator

Sinyal termodulasi pada gambar 2.10a terbentuk dengan

sedang sinyal termodulasi pada gambar 2.10b terbentuk dengan

Jadi kasus pada gambar 2.10b tak memenuhi syarat pada persamaan (2.15). Dalam

proses demodulasi dengan menggunakan detector amplop, maka sinyal yang

26

dihasilkan adalah kurva yang digambar dengan garis terpotong-potong di atas.

Pada kasus di gambar 2.10a kita dapati sinyal informasi, sedang pada kasus di

gambar 2.10b tidak. Untuk keperluan di atas didefinisikan besaran indeks modulasi

µ , yang mana

Jika sinyal informasi berupa sinyal sinus, maka indeks modulasi sama dengan

amplitudo dari sinyal itu. Untuk gambar 2.10a 4 , 0 = µ dan gambar 2.10b 8 , 0 =

µ /0,6 = 1,33.

Sekarang kita akan menghitung daya dari sinyal termodulasi AM, dengan

menggunakan sinyal informasi berupa fungsi sinus (modulasi single-tone)

Dari sinyal di atas bisa dihitung

Daya sinyal pembawa

Daya sinyal berita pada sinyal termodulasi

Efisiensi dari modulasi amplitudo AM didefinisikan dengan:

Pt adalah daya total yang tersimpan di sinyal termodulasi amplitudo, maka

DAFTAR PUSTAKA

Maruf, irham. 2013. Penjelasan Macam-Macam Ampitudo Modulasi (AM). http://irham93.blogspot.com/. 14 September 2014

27

http://irham93.blogspot.com/

http://irham93.blogspot.com/2013/06/macam-macam-ampitudo-modulasi-am.html

Fatiyah, nur Dwi. 2010. Modulasi Analog. http://mbinkmbink.blogspot.com/. 14 September 2014.

Anonim. 2010. Modulasi Amplitudo. http://ceritaphie.blogspot.com/. 14 September 2014.

LAMPIRAN

28

http://ceritaphie.blogspot.com/

http://mbinkmbink.blogspot.com/

laporan lab sistel ssb dan dsb

Documents