1.
Apa
yang anda ketahui tentang QAM (Quadrature Amplitudo Modulation)
A. Pengertian QAM (Quadrature Amplitudo
Modulation)
Quadrature
Amplitudo Modulation atau QAM adalah suatu cara pentransmisian pada laju
bit-bit yang lebih tinggi pada saluran/kanal dengan lebar pita yang terbatas.
Sebagai contoh penggunaan kumpulan sinyal QAM 16 titik memungkinkan 9600
bit/detik ditransmisikan pada saluran telepon dengan lebar pita 2700 Hz. Dalam
kasus tersebut empat digit biner yang berurutan harus disimpan dan dikodekan
kembali sebagai salah satu dari 16 bentuk sinyal yang ditransmisikan.
Sinyal-sinyal yang dihasilkan dinamakan sinyal modulasi amplitudo kuadratur
(QAM). Sinyal ini dapat ditafsirkan sebagai modulasi amplitudo multitingkat
yang diterapkan secara bebas pada setiap dua pembawa kuadratur.
B. Pentransmisian QAM (Quadrature Amplitudo
Modulation)
Sinyal
Quadratur Amplitudo (QAM) mempergunakan dua pembawa kuadratur cos 2pfct dan sin
2pfct, masing- masing dimodulasikan oleh bit informasi. Metode dari transmisi
sinyal memakai Quadrature Carrier Multiplexing
Gambar
1.0 Metode Transmisi QAM
Sinyal ditransmisikan
pada frekuensi carrier yang sama dengan memakai dua pembawa kuadratur Ac cos 2pfct
dan Ac sin 2pfct. Untuk mengerjakannya, diandaikan m1(t) dan m2(t) adalah dua
sinyal informasi terpisah yang ditransmisikan melalui kanal. Amplitudo sinyal
m1(t) memodulasi pembawa Ac cos 2pfct dan amplitudo sinyal m2(t) memodulasi
pembawa kuadratur Ac sin 2pfct. Dua sinyal dijumlahkan dan ditransmisikan
melalui kanal. Sehingga sinyal yang ditransmisikan adalah
u(t)
= Ac m1(t) cos 2pfct + Ac m2(t) sin 2pfct
atau
um
(t) = Amc gT(t) cos 2pfct + Ams gT(t) sin 2pfct
m
= 1,2, ……., M
Dimana Amc dan Ams adalah
posisi dari level amplitudo yang diperoleh dari penempatan k-bit sequence ke dalam
amplitudo sinyal. Umumnya, QAM dapat di lihat sebagai bentuk gabungan dari
modulasi amplitudo digital dan modulasi fasa digital. Jadi bentuk gelombang
sinyal QAM yang ditransmisikan dapat dinyatakan
umn
(t) = Am gT(t) cos (2pfct + qn)
m
= 1,2,3…….., M1
n
= 1,2,3,…….., M2
Diagram blok fungsional dari modulator QAM untuk
mendapat sinyal QAM yang akan ditransmisikan adalah :
C. Laju Pengiriman Sinyal
Untuk
suatu bentuk gelombang biner, laju bit adalah sama dengan laju pengiriman
sinyal dan dinyatakan dalam bit/detik. Misalkan G adalah waktu yang diperlukan
untuk memancarkan 1 bit, maka laju pengiriman sinyal adalah :
r = 1 / G
Bila sinyal dipancarkan
melalui sebuah saluran jalur dasar (baseband channel), lebar jalur saluran menentukan
batas atau limit dari laju pengiriman sinyal. Limit ini tercapai untuk sinyal
dengan jumlah perubahan per detik yang terbesar, yakni suatu gelombang persegi
yang mempresentasikan suatu sinyal digital. Periode gelombang persegi ini
adalah 2G dengan komponen frekuensi dasar adalah
f0
= 1/2G = r/2.
Saluran baseband
berperilaku sebagai sebuah filter low pass yang melewatkan semua frekuensi dari
0 sampai suatu nilai cut off. Dengan memisalkan bahwa respon frekuensi adalah
nol diatas suatu limit frekuensi B, maka agar komponen dasar dari gelombang
persegi dapat dipancarkan, f0 tidak boleh lebih besar dari B, jadi :
B
³ f0 atau B ³ r/2
Persamaan (2.6) di atas
disebut Kriteria Nyquist yang menyatakan bahwa untuk suatu laju pengiriman sinyal
r, lebar jalur tersempit yang dapat digunakan adalah :
B
= r/2
Berdasarkan rumusan di
atas dapat diketahui bahwa laju pengiriman sinyal (r) pada saluran telepon dengan
bandwidth 300-3400 Hz adalah £ 6200 bit/detik. Sehingga untuk meningkatkan laju
pengiriman sinyal menjadi 9600 bit/detik dibutuhkan bandwidth ³ 4800 Hz. Hal
ini dapat dipenuhi dengan bantuan 16 QAM.
D. Jumlah Kanal Yang Tersedia Dalam
Sistem
Kapasitas
kanal yang tersedia dalam sistem didapat dari lebar bidang yang tersedia dibagi
dengan spasi kanal ataau lebar bidang tiap kanal. Jika diketahui bandwidth
sistem sebesar Bt dan spasi tiap kanal atau lebar bidang kanal adalah Bc, maaka
jumlah kanal yang tersedia dalam sistem sebesar :
N = Bt/Bc
Dengan mengetahui jumlah
sel dalam kelompok sel didapat jumlah kanal tiap sel. Misal jumlah sel dalam
sekelompok sel adalah K, maka jumlah kanal setiap sel (m) adalah : M = N/K
2.
Jelaskan
Tentang 4-QAM (1 amplitude, 4 phasa)
QAM
4 keadaan merupakan teknik encoding M-er dengan M=4, dimana ada empat keluaran
QAM yang mungkin terjadi untuk sebuah frekuensi pembawa. Karena ada 4 keluaran
yang berbeda, maka harus ada 4 kondisi masukan yang berbeda. Karena masukan
sinyal digital ke QAM modulator adalah sinyal biner, maka untuk memperoleh 4
kondisi masukan yang berbeda diperlukan lebih dari satu bit masukan. Dengan
memakai 2 bit masukan, maka diperoleh 4 (22) kondisi yang mungkin : 00, 01, 10,
11 data masukan biner digabung menjadi kelompok dua bit. Masing masing kode bit
menghasilkan salah satu dari 4 keluaran yang mungkin.
Gambar
2.0 Blok Diagram Pemnacar $-QAM
Dua
bit dimasukkan secara seri kemudian dikeluarkan secara paralel satu bit ke
kanal I dan bit lainnya serentak menuju ke kanal Q. Bit di kanal I
dimodulasikan dengan pembawa (sin wct) dan bit dikanal Q dimodulasikan dengan
pembawa (cos wct). Untuk logika 1 = +1 volt dan logika 0 = -1 volt, sehingga
ada 2 fasa yang mungkin pada keluaran modulator kanal I yaitu +sin wct dan -sin
wct. Dan ada 2 fasa yang mungkin pada keluaran modulator kanal Q yaitu +cos wct
dan -cos wct. Penjumlahan linier menghasilkan 4 fasa resultan yang mungkin
yaitu : +sin wct +cos wct, +sin wct -cos wct, dan -sin wct + cos wct, dan -sin
wct -cos wct. Jika masukan biner dari Q = 0 dan I = 0 maka dua masukan
modulator kanal I adalah -1 dan (sin wct). Sedangkan dua
masukan
modulator kanal Q adalah -1 dan cos wct.
Sehingga, keluarannya
adalah :
Modulator kanal I = (-1) ( sin wct) = -1
sin wct
Modulator
kanal Q= (-1) (cos wct) = -1 cos wct
Dan keluaran dari
penjumlah linier adalah
Maka diperoleh tabel
kebenaran:
Tabel
2.0 Tabel Kebenaran
Masukan biner
|
Keluaran 4 QAM
|
Q I
|
Amplitudo fasa
|
0 0
|
1,414 - 1350
|
0 1
|
1,414 - 450
|
1 0
|
1,414 1350
|
1 1
|
1,414 450
|
Gambar
2.1 Diagram Fasor 4-QAM
3.
Jelaskan
Jelaskan Tentang 8-QAM (2 amplitude, 4 phasa)
QAM 8 keadaan adalah
teknik encoding M-er dengan M=8. Dengan QAM 8 keadaan keluaran yang mungkin
untuk satu frekuensi pembawa. Untuk memperoleh 8 kondisi masukan yang berbeda
maka data masukan biner digabung menjadi tiga kelompok bit yang disebut TRIBIT
(23 = 8). Masing –masing kode tribit menghasilkan salah satu
keluaran yang mungkin
Masukan
bit serial mengalir ke pembelah bit dimana mengubah ke bit paralel, menjadi
keluaran tiga kanal (kanal I atau kanal ‘in-phase’, kanal Q atau ‘in
quadrature’, dan kanal C atau ‘kontrol’). Sehingga laju bit pada masing –masing
kanal menjadi sepertiga laju data masukan (fb /3).
Bit kanal I dan C menuju konverter kanal I dan bit di
kanal Q dan C menuju conventer kanal Q. Conventer ‘2 to 4 level’ adalah DAC
(digital to analog conventer) engan masukan paralel masukan 2 bit, ada 4
tegangan keluaran yang mungkin. Bit kanal I atau Q menentukan dari polaritas
dari keluaran, sinyal analog PAM (logika 1 = +V dan logika 0 = –V ). Sedangkan
bit kanal C menentukan besarnya (logika 1= 1,307 V dan logika 0 = 0,541 V),
karena bit kanal C sama sebagai masukan converter kanal I dan Q, maka besar
sinyal kanal I dan Q selalu sama.
Gambar
3.0 Diagram Pemancar 8-QAM
Untuk masukan tribit Q =
0, I = 0, C = 0 (000), maka masukan converter kanal I adalah 1 = 0 dan C = 0, dari
tabel kebenaran di peroleh keluaran –0,541 volt. Dan masukan converter kanal Q
adalah Q = 0 dan C = 0, dari tabel kebenaran di peroleh keluaran –0,541. Lalu
dua masukan modulator kanal I adalah –0,541 dan sin dan keluarannnya adalah :
I = – (0,541) (sin wct)
= – 0,541 sin wct
Dan dua masukan modulator kanal Q adalah –0,541 dan
cos wct laju keluarannya adalah :
Q = (– 0,541)( cos wct)
= – 0,541 cos wct
Kemudian keluaran dari modulator kanal I dan Q di
jumlah pada penjumlah linier dan keluarannya adalah :
= – 0,541 sin wct – 0,541
cos wct
= 0,765 sin wct – 135 0
Gambar
3.1 Diagram Fasor 8-QAM
0 komentar:
Posting Komentar