SNR Signal To Noise Ratio Modulasi

7

2.2 SNR Signal To Noise Ratio

SNR merupakan perbandingan antara daya sinyal yang diinginkan terhadap daya noise yang diterima pada suatu titik pengukuran. SNR ini merupakan sebuah parameter untuk menunjukkan tingkat kualitas sinyal pada jalur koneksi. Makin besar nilai SNR, makin tinggi kualitas jalur tersebut. Artinya, makin besar pula kemungkinan jalur itu dipakai untuk lalu lintas komunikasi data dan sinyal dalam kecepatan tinggi. Biasanya SNR diukur pada sisi penerima, karena nantinya digunakan untuk memproses sinyal yang diterima dan menghilangkan derau yang tidah diinginkan. Secara matematis, SNR dinyatakan dalam satuan decibel dB. Adapun persamaannya adalah sebagai berikut: ��� �� = 10 log 10 � � � � � � 2.1 Dimana P s =Power Signal daya sinyal, P n =Power Noise daya bising.

2.3 Modulasi

Modulasi adalah proses perubahan suatu gelombang periodik sehingga menjadi suatu sinyal yang mampu membawa sinyal informas[3]. Parameter yang diubah tergantung pada besarnya modulasi yang diberikan. Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal pemodulasi yang berupa sinyal informasi dan sinyal pembawa carrier dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan oleh sinyal carrier. Maka secara garis besar dapat diasumsikan bahwa modulasi merupakan suatu proses dimana gelombang sinyal termodulasi ditransmisikan dari transmitter ke receiver. Pada sisi receiver sinyal modulasi yang diterima dikonversikan kembali kebentuk asalnya, proses ini disebut dengan demodulasi. Rangkaian yang digunakan untuk proses modulasi disebut dengan modulator, sedangkan rangkaian yang digunakan untuk proses demodulasi disebut demodulator. Modulasi terbagi menjadi dua bagian yaitu modulasi sinyal analog dan modulasi sinyal digital. Universitas Sumatera Utara 8

2.3.1 Modulasi Analog

Modulasi analog adalah proses pengiriman sinyal data yang masih berupa sinyal analog atau berbentuk sinusoidal. Adapun yang termasuk kedalam modulasi analog adalah sebagai berikut: 1. Amplitude Modulation AM Amplitude Modulation AM merupakan teknik modulasi yang paling sederhana. Gelombang pembawa carrier wave akan diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan. Untuk AM, amplitudonya yang tetap namun frekuensi dan phasanya berubah-ubah. Modulasi amplitudo terkadang disebut juga modulasi linear[4], yang artinya bahwa pergeseran frekuensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan. 2. Frequency Modulation FM Frequency Modulation FM merupakan proses modulasi nilai frekuensi dari gelombang pembawa carrier wave diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi. Untuk FM, frekuensinya yang tetap namun amplitudo dan phasanya yang berubah-ubah. Karena pada umumnya noise banyak terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM, dan juga jarak transimisi AM lebih jauh dari FM. 3. Phase Modulation PM Phase Modulation PM adalah proses modulasi yang mengubah fasa sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasi atau sinyal pemodulasinya. Sehingga dalam modulasi PM amplitudo dan frekuensi yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi fasa sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi. Modulasi frekuensi dan modulasi fasa secara umum disebut sebagai modulasi sudut.

2.3.2 Modulasi Digital

Modulasi digital adalah teknik pengkodean sinyal dari sinyal analog ke dalam sinyal digital bit-bit pengkodean. Pada teknik ini, sinyal informasi digital yang akan dikirimkan dipakai untuk mengubah frekuensi dari sinyal pembawa. Dalam komunikasi digital, sinyal informasi dinyatakan dalam bentuk digital Universitas Sumatera Utara 9 berupa biner ”1” dan ”0”, sedangkan gelombang pembawa berbentuk sinusoidal yang termodulasi disebut juga modulasi digital. Adapun yang termasuk kedalam modulasi digital adalah sebagai berikut: 1. Amplitude Shift Keying ASK Modulasi digital Amplitude Shift Keying ASK adalah pengiriman sinyal digital berdasarkan pergeseran amplitudo. Sistem modulasi ini merupakan sistem modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai tegangan yang bernilai 0 volt. Sehingga dapat diketahui bahwa didalam sistem modulasi ASK, kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada tidaknya sinyal informasi digital. 2. Frequency Shift Keying FSK Modulasi digital Frequency Shift Keying FSK merupakan sejenis Frequency Modulation FM, dimana sinyal pemodulasinya sinyal digital menggeser outputnya antara dua frekuensi yang telah ditentukan sebelumnya, yang biasa diistilahkan frekuensi mark dan space. Modulasi digital dengan FSK juga menggeser frekuensi carrier menjadi beberapa frekuensi yang berbeda didalam band-nya sesuai dengan keadaan digit yang dilewatkannya. Jenis modulasi ini tidak mengubah amplitudo dari signal carrier yang berubah hanya frekuensi. Teknik FSK banyak digunakan untuk informasi pengiriman jarak jauh atau teletype. Standar FSK untuk teletype sudah dikembangkan selama bertahun- tahun, yaitu untuk frekuensi 1270 Hz merepresentasikan mark atau 1, dan 1070 Hz merepresentasikan space atau 0. 3. Phase Shift Keying PSK Modulasi digital Phase Shift Keying PSK merupakan modulasi yang menyatakan pengiriman sinyal digital berdasarkan pergeseran fasa. Biner 0 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa yang sama terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya dan biner 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa berlawanan dengan sinyal dengan sinyal yang dikirim sebelumnya. Dalam proses modulasi ini, fasa dari frekuensi gelombang pembawa berubah- ubah sesuai dengan perubahan status sinyal informasi digital. Universitas Sumatera Utara 10

2.3.1.1 Quadrature Ampiltude Modulation QAM

Quadrature Amplitude Modulation QAM merupakan salah satu teknik modulasi digital. Pada QAM, informasi yang akan dikirimkan diubah menjadi simbol QAM yang dapat direpresentasikan sebagai sinyal analog pemodulasi. Sinyal pemodulasi ini mengubah amplitudo dan fasa dari sinyal pembawa. QAM adalah modulasi digital yang merupakan gabungan antara modulasi phasa dan modulasi amplitudo, dimana beberapa bit dibawa oleh sinyal carrier dalam bentuk perubahan fasa dan beberapa bit yang lainnya dalam bentuk amplitudo. Pada QAM fasa dan amplitudo dari sinyal carrier diubah-ubah untuk melambangkan data. Setiap perubahan fasa dan amplitudo sinyal pembawa merepresentasikan satu simbol QAM yang terdiri sejumlah bit informasi. Orde QAM yang sering dinyatakan sebagai M-ary QAM menunjukkan jumlah simbol QAM yang dapat dihasilkan M = 2 n , dengan n adalah jumlah bit penyusun satu simbol. Bentuk sinyal modulasi QAM dapat ditunjukkan pada Gambar 2.3. Sedangkan diagram konstelasinya ditunjukkan pada Gambar 2.4 dan 2.5. Gambar 2. 3 Bentuk sinyal 8-QAM untuk jumlah bit = 3 [5]. s Gambar 2. 4 Diagram konstelasi modulasi 4-QAM dan 8-QAM [5]. Universitas Sumatera Utara 11 Gambar 2. 5 Diagram kontelasi modulasi 16-QAM [5]. Orde QAM yang sering digunakan dalam sistem komunikasi adalah orde 16, 64, dan 256. Dengan demikian pada orde 16-QAM dapat terbentuk 16 simbol. Orde 64-QAM dapat menghasilkan 64 simbol, dan orde 256-QAM dapat menghasilkan simbol sebanyak 256 simbol. Pengubah bit ke simbol berfungsi memetakan sederet bit informasi menjadi simbol QAM. Jajaran bit informasi dibagi menurut banyak bit dalam satu simbol dan diubah ke bentuk paralel kemudian dirutekan menjadi bit ganjil dan bit genap. Pada umumnya, keluaran pengubah bit-ke-simbol akan dipetakan ke bentuk kode Gray Gray Code terlebih dulu sebelum dipetakan ke analog. Dengan dipetakan ke kode Gray, antar simbol terdekat pada diagram konstelasi hanya akan berbeda satu bit. Hal ini akan membantu mengurangi kesalahan di penerima dan untuk mempermudah dalam desain perangkat keras. Jika misalnya di penerima terjadi satu kesalahan pembacaan simbol maka hanya akan ada satu bit yang salah karena jarak antar simbol terdekat hanya berbeda satu bit.

2.4 Fading Rayleigh