4

BAB II

DASAR TEORI

Pada bab ini dibahas teori yang berkaitan dengan skripsi, meliputi Binary

Amplitude Shift Keying (BASK), On-Off Shift Keying (OOK), Binary Frequency Shift

Keying (BFSK), Differential Phase Shift Keying (DPSK), Binary Phase Shift Keying

(BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Offset Quadrature Phase Shift Keying

(OQPSK), dan Quadrature Amplitide Modulation (QAM).

2.1. Amplitude Shift Keying (ASK)

2.1.1. On-Off Keying (OOK)

Dalam modulasi OOK, isyarat direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan

amplitudo. Biner “1” direpresentasikan dengan status “ON” (ada gelombang pembawa)

dan biner “0” direpresentasikan dengan status “OFF” (tidak ada gelombang pembawa)

seperti terlihat dalam Gambar 2.1. Persamaan isyarat termodulasinya diberikan pada

Persamaan (2.1).

( ) ( ) ( ) (2.1)

dengan:

( ) = isyarat termodulasi;

( ) {

, isyarat masukan; dan

= , dengan adalah frekuensi isyarat pembawa.

Gambar 2.1. On-Off Shift Keying (OOK).

5

2.1.2. Binary Amplitude Shift Keying (BASK)

Berbeda dengan teknik modulasi On-Off Shift Keying (OOK), modulasi BASK

isyarat termodulasi direpresentasikan dengan 2 amplitudo. Persamaan isyarat

termodulasinya diberikan oleh Persamaan (2.2).

( ) {

(2.2)

dengan:

S(t) = isyarat pembawa;

, = amplitudo isyarat pembawa; dan

= , dengan adalah frekuensi isyarat pembawa.

Gambar 2.2. Modulasi BASK.

2.2. Frequency Shift Keying (FSK)

2.2.1. Binary Frequency Shift Keying (BFSK)

Dalam teknik modulasi BFSK isyarat masukan “0” dan “1” direpresentasikan

dengan frekuensi isyarat pembawa yang berbeda. Hanya ada 2 variasi frekuensi yaitu

frekuensi saat low (space frequency) dan saat high (mark frequency). Persamaan isyarat

termodulasinya diberikan oleh Persamaan (2.3) dan (2.4).

( ) ( ) (2.3)

( ) ( ) (2.4)

6

dengan:

( ) = isyarat termodulasi saat masukan “0” (low);

( ) = isyarat termodulasi saat masukan “1” (high);

= frekuensi saat masukan “0”; dan

= frekuensi saat masukan “1”.

Gambar 2.3. Modulasi BFSK.

2.3. Phase Shift Keying (PSK)

2.3.1. Binary Phase Shift Keying (BPSK)

BFSK atau di sebut juga 2-PSK. Modulasi ini hanya mampu memodulasi 1

bit/simbol. Untuk BPSK beda fasenya adalah sebesar π radian seperti yang ditunjukkan

pada diagram konstelasi di Gambar 2.4. Prinsip kerja modulasi BPSK adalah menggeser

fase isyarat pembawanya sebesar π radian saat terjadi pergantian bit dari “0” ke “1”,

begitu juga sebaliknya (Gambar 2.5). Isyarat termodulasi dengan masukan “1”

ditunjukkan dalam Persamaan (2.5), sedangkan untuk biner “0” dinyatakan dalam

Persamaan (2.6). Persamaan umum isyarat termodulasinya diberikan pada Persamaan

(2.7).

( ) ( ) (2.5)

( ) ( ) ( ) (2.6)

7

Atau yang lebih umum dinyatakan dalam rumus:

( ) ( ) (2.7)

dengan:

A = amplitudo isyarat;

= , dengan adalah frekuensi isyarat pembawa; dan

= sudut fasa isyarat pembawa, dengan = π.

Gambar 2.4. Diagram Konstelasi BPSK.

Gambar 2.5. Isyarat Termodulasi BPSK.

2.3.2. Differential Phase Shift Keying (DPSK)

Dalam teknik modulasi DPSK sebelum bit masukan di modulasikan dengan

isyarat pembawa bit masukannya akan di XNOR terlebih dahulu dengan bit hasil XNOR

yang di tunda sebesar T (Tabel 2.2). Kemudian hasil XNORnya dimodulasikan dengan

isyarat pembawa. Berbeda dengan teknik modulasi BPSK yang pergeseran fasenya terjadi

8

saat pergantian bit dari 1 ke 0 ataupun sebaliknya dalam teknik modulasi DPSK

pergeseran fase terjadi saat bit selanjutnya adalah 1 (dari bit 0 ke bit 1 dan dari bit 1 ke

bit 1).

Gambar 2.6. Kotak Diagram Modulasi DPSK.

Tabel 2.1. Tabel Kebenaran Gerbang Logika XNOR.

dk dk-1 XNOR

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Tabel 2.2. Tabel Ilustrasi Proses XNOR.

Mk 1 0 0 1 0 1 1 0

dk-1 1 1 0 1 1 0 0 0

dk 1 1 0 1 1 0 0 0 1

2.3.3. Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

QPSK atau yang dikenal dengan 4-PSK memiliki isyarat termodulasi yang sama

dengan QAM. QPSK menggunakan 4 titik pada diagram konstelasi dan dapat

memodulasikan 2 bit per simbol. Beda fase isyarat termodulasinya adalah

radian. Misal

data masukan 10011011, deretan bit tersebut dibagi menjadi 2 yaitu bit genap dan bit

gasal (Gambar 2.8). Maka bit gasalnya adalah 1011 dan bit genap 0101, kemudian

Delay (T) ( )

9

keduanya dikombinasikan sehingga urutan data biner yang keluar adalah 10,01,10,11

(Gambar 2.9). Persamaan isyarat termodulasinya diberikan oleh Persamaan (2.8).

( )

√ ( )

√ ( ) (2.8)

dengan:

( ) = isyarat termodulasi;

A = aplitudo isyarat pembawa;

( ) = isyarat masukan untuk bit gasal;

( ) = isyarat masukan untuk bit genap; dan

= frekuensi isyarat pembawa.

Gambar 2.7. Diagram Konstelasi QPSK.

Gambar 2.8. Pemisahan Bit Genap dan Bit Gasal.

10

Gambar 2.9. Isyarat Termodulasi QPSK.

11

2.3.4. Offset Quadrature Phase Shift Keying (OQPSK)

Dibandingkan dengan BPSK yang beda fasenya bisa mencapai 180o, OQPSK beda

fasenya tidak pernah lebih dari 90o, seperti terlihat dalam Gambar 2.11. Dalam modulasi

OQPSK isyarat masukannya dibagi menjadi 2 bagian yaitu I dan Q. Dengan komponen Q

digeser sebesar T. Persamaan isyarat termodulasinya diberikan oleh Persamaan (2.9.).

( )

√ ( )

√ (

) (2.9)

dengan:

( ) = isyarat termodulasi;

A = aplitudo isyarat pembawa;

T = periode isyarat;

( ) = isyarat masukan untuk bit gasal;

( ) = isyarat masukan untuk bit genap; dan

= frekuensi isyarat pembawa.

Gambar 2.10. Pergeseran Fase Isyarat Masukan.

12

Gambar 2.11. Isyarat Termodulasi OQPSK.

13

2.4. Quadrature Amplitide Modulation (QAM)

Merupakan teknik modulasi yang mengkombinasikan 2 teknik modulasi yaitu

Amplitude Modulation (AM) dan Phase Shift Keying (PSK). Dalam modulasi QAM ada

berbagai macam variasi sesuai dengan jumlah bit-nya, disebut M-ary QAM dengan

. Untuk 8-QAM , maka akan memodulasi 3 bit per simbol seperti ditunjukkan

pada Tabel 2.3. Persamaan isyarat termodulasikan ditunjukkan oleh Persamaan (2.10).

( ) ( ) ( ) (2.10)

dengan:

( ) = isyarat termodulasi;

Am = amplitude isyarat termodulasi, untuk m=1, 2, 3, …, M; dan

= frekuensi isyarat pembawa.

Tabel 2.3. Tabel Modulasi 8-QAM.

Urutan bit Amplitudo Pergeseran Fase

000 1 0 o

100 2 0 o

001 1 90 o

101 2 90 o

011 1 180 o

111 2 180 o

010 1 270 o

110 2 270 o

14

Gambar 2.12. Isyarat Termodulasi 8-QAM.

Gambar 2.13. Diagram Konstelasi 8QAM.