Laporan Praktikum Dasar Telekomunikasi FM [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Dasar Telekomunikasi Modul II – Modulasi Analog : Frequency Modulation (FM) Muhammad Bahrudin Khoiron/16524091 Asisten: Rajiv S Tanggal praktikum: 06 Oktober 2017 [email protected] Teknik Elektro – Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia Abstrak—Pengamatan pada Modulasi Analog khususnya FM ini sangatlah penting dilakukan untuk mengetahui bentuk persamaan gelombang dari bentuk gelombang yang diketahui serta untuk mengetahui bentuk dan memvisualisasikan persamaan gelombang hasil modulasi. Untuk mengetahui semua itu maka akan digunakan software yaitu MATLAB agar proses pengamatan bisa berlangsung dengan mudah. Pada pratikum ini akan mengamati frekuensi tertinggi dan frekuensi terendah yang dapat dicapai oleh suatu modulasi frekuensi (FM). Parameter pengamatan yang dilakukan adalah frekuensi carrier dan frekuensi deviasi untuk mengetahui frekuensi tertinggi mapun frekuensi terendah serta untuk mengetahui bentuk sinyal modulasinya



I. PENDAHULUAN Suatu proses penggabungan antar dua sinyal dengan satu sinyal dimana biasanya sinyal yang digabung adalah sinyal berfrekuensi tinggi dan sinyal berfrekuensi rendah dengan memanfaatkan karakteristik masing masing sinyal disebut juga dengan Modulasi. Salah satu jenis modulasi adalah Frequency Modulation atau biasa disebut dengan modulasi frekuensi (FM) yang merupakan salah satu cara untuk merubah sinyal sehingga memungkinkan untuk membawa dan mentransmisikan informasi ketemoat tujuan Untuk mengetahui perubahan karakteristik amplitude sinyal pembawa agar sesaui dengan amplitude sinyal informasi maka dapat digunakan perangkat lunak MATLAB sehingga dapat mempermudah untuk meninjau persamaan gelombang dari bentu gelombang yang diketahui dan memvisualisasikan bentuk gelombang pembawa ataupun bentuk gelombang informasinya. Tujuan dari pratikum ini adalah mampu untuk memahami karakteristik dari Frekuensi Modulasi atau modulasi FM, memvisualisasikan bentuk gelombang dari persamaan gelombang, membentuk persamaan gelombang dari bentuk gelombang yang diketahui, mengerti persamaan gelombang FM, mampu membentuk dan memvisualisasikan persamaan gelombang hasil modulasi, memahami indeks modulasi serta pengaruhnya terhadap hasil modulasi. Adapun MATLAB pada pratikum ini adalah sebagai piranti pendukung untuk mempermudah jalannya pratikum. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Modulasi Modulasi adalah proses penggabungan sinyal input dengan sinyal pembawa (carrier). Sinyal carrier akan memberikan



respon berupa kombinasi frekuensi, fasa, ataupun amplitudo. oleh karena itu modulasi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal informasi yang memiliki cakupan yang lebih luas dan jauh, sebagai contoh sinyal informasi yaitu suara, gambar, data agar dapat dikirim ke tempat lain maka sinyal tersebut harus ditumpangkan pada sinyal lain. B. Frequency Modulation (FM) Frequency Modulation (FM) atau modulasi frekuensi merupakan proses menumpangkan sinyal informasi pada sinyal pembawa atau sinyal carrier sehingga frekuensi dari gelombang pembawa (carrier) berubah sesuai dengan perubahan simpangan gelombang sinyal informasi. Dengan kata lain sinyal informasi yang dimodulasikan pada gelombang pembawa menyebakan perubahan frekuensi gelombang pembawa sesuai dengan perubahan tegangan sinyal informasi. Pada modulasi ini sinyal informasi akan mengubah frekuensi gelombang pembawa, sedangkan untuk ampllitudonya akan konstan selama proses modulasi C. Gambar sinyal Modulasi (AM) . Frekuensi Modulasi merupakan proses pemodulasi terhadap frekuensi sinyal pembawa sehingga frekuensi dari sinyal pembawa akan bervariasi sesuai dengan perubahan pada sinyal pemodulasi. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 1



Gambar 1. Frekuensi Modulasi



Gambar 2. (a) Sinyal Pembawa, (b) Sinyal Pembawa, (c) Sinyal FM



IV. HASIL DAN ANALISIS (a) Sinyal pembawa V = Ac sin ω t, (b) sinyal pembawa V=Ac sin ω t, (c) sinyal FM V=Ac Sin [ωct + Sin ωat] III. METODE PRAKTIKUM A. Modulasi Frekuensi Langkah pengerjaan modulasi Frekuensi dalama pratikum ini dimulai dengan membuka perangkan lunak yang digunakan yaitu MATLAB setelah MATLAB dibuka klik File -> new -> model kemudian buka librbary browser lalu ambil blok “FM Modulator Passband” dengan clik and drop ke lembar kerja Simulink. Blok tersebut berada di Communication blockset>Modulation->Analog Passband Modulation, setelah itu ambil blok “sine wave” di Simulink->Source, kemudian ditaruh di lembar kerja Simulink, serta ambil “Scope” dan taruh di lembar kerja Simulink untuk pengamatan gelombang. Scope berada di Simulink->Sink. Setelah itu double klik scope sehingga propertiesnya terbuka. Klik propertie di menu bar atas untuk mengganti number of axes dari 1 ke 2 dan untuk meunheck limit data point to last pada Data Historynya. Kemudian Double klik juga sin wife untuk mengganti parameter yang ada pada sin wive. Lalu hubungkan FM Modulator, Sin Wave dan Scope seperti pada gambar berikut:



Ubah frekuensi carrier dan frekuensi deviasi sesaui dengan lembar kerja dengan cara doublek klik pada FM Modulator sehingga propertisnya terbukan. Jangan lupa juga ubah panjang simulasi menjadi 1 detik . Jalankan simulasi dengan klik simbol ►. Setelah simulasi selesai, double kli scope untuk mengamati hasil simulasi kemudan gambar sinyal masukan dan keluaran AM modulator dan hitung persen modulasi yang terjadi. B. Demodulasi Frekuensi Langkah awal hapir sama dengan modulasi frekuensi hanya saja pada Demodulasi Frekuensi ditambah dengan FM Demodulator Passband ke lembar kerja simulink dengan cara menghubungkan semua blok seperti pada gambar dibawah ini :



Percobaan pertama adalah Modulasi Frekuensi dengan menggunakan frekuensi informasi 10 Hz dan Amplitudo sebesar 1 V sehingga menghasilkan sinyal masukan seperti gambar dibawah ini :



Kemudian untuk mengamati Frekuensi tertinggi dan Frekuensi terendah maka yang perlu diubah adalah frekuensi carrier dan frekuensi deviasi pada FM Modulator Passband. Pada saat frekuensi carrier diberi nilai 100 Hz dan frekuensi deviasi diberi nilai 50 Hz maka sinyal yang muncul akan seperti pada gambar dibawah ini :



Dari gambar diatas didapat frekuensi tertingginya adalah 133,3 Hz dan Frekuensi terendahnya 51,28. Sedangkan pada saat frekuensi carrier sama dengan 100 Hz dan frekuensi deviasi sama dengan 20 Hz maka frekuensi teringgi akan bernilai 160 Hz dan frekuensi terendah bernilai 80 Hz dengan gambar sinyal sebagi berikut :



Kemudian ketika frekuensi carrier 1k Hz dan frekuensi deviasi 800 Hz akan menghasilkan frekuensi teringgi dan terdah masing masing adalah 1,3k Hz dan 200 Hz dengan gambar sinyal sebagi berikut :



Dari keempat sempel percobaan diatas dapat dianalisis bahwa frekuensi teringgi dan terendah dipengaruhi oleh frekuensi caarrier dan frekuensi deviasi yang dimasukan pada FM Modulator Passband. Selanjutnya percobaan kedua adalah Demodulasi FM dimana Demodulasi pada FM merupakan proses pemisahan kembali sinyal audio dan sinyal pembawa FM. Pendektesian sinyal FM dapat dilakukan dengan suatu Rangkaian PLL (Phase Locked Loop). Untuk memperjelas bisa dilihat pada gambar berikut : Untuk frekuensi carrier sebesar 100 Hz dan frekuensi deviasi 50 Hz sehingga akan menghasilkan amplitudo sebesar 1,25 V dan frekuensi hasil demodulasi 285,71 Hz



Dan pada saat input frekuensi carrier dan frekuensi deviasi masing masing diberi nilai 1k Hz dan 100 Hz maka akan menghasilkan frekuensi tertinggi sebesar 1k Hz dan frekuensi terendah 800 Hz ditunjukan pada gambar berikut :



Untuk frekuensi carrier sebesar 100 Hz dan frekuensi deviasi 20 Hz sehingga akan menghasilkan amplitudo sebesar 0,9 V dan frekuensi hasil demodulasi 333,3 Hz



V. KESIMPULAN



Untuk frekuensi carrier sebesar 1k Hz dan frekuensi deviasi 800 Hz sehingga akan menghasilkan amplitudo sebesar 35 V dan frekuensi hasil demodulasi 10 Hz .



Dari hasil percobaan Modulasi frekuensi (FM) dapat disimpulkan bahwa Frequency Modulation atau Modulasi frekuensi saat amplitudo sinyal informasi pada simpangan maksimum, maka sinyal termodulasi akan memiliki frekuensi yang terkecil sehingga gelombang sinyalnya renggang. Sedangkan pada saat amplitudo sinyal informasi pada simpangan minimum maka sinyal termodulasinya memiliki frekuensi tertinggi sehingga gelombang sinyal rapat. Kemudian untuk demodulasi frekuensi akan mengalami proses pemisahan kembali sinyal audio dan sinyal pembawa FM serta untuk pendektesian sinyal FM dapat dilakukan dengan suatu Rangkaian PLL (Phase Locked Loop).



DAFTAR PUSTAKA [1] H. Hsu, Komunikasi Analog dan Digital, Erlangga, 2009 [2] L. Temes, M.E. Schultz, Electronic Communication, McGraw-Hill 1998.



Untuk frekuensi carrier sebesar 1k Hz dan frekuensi deviasi 100 Hz sehingga akan menghasilkan amplitudo sebesar 20 V dan frekuensi hasil demodulasi 10 Hz .