Arlina Rachma

Amplitudo Shift Keying

JTD1A/05/1941160072

Konsep yang paling penting dan menarik dalam komunikasi adalah modulasi. Modulasi didefinisikan sebagai meningkatkan karakteristik sinyal amplitudo, frekuensi atau fase dengan referensi sinyal carrier. Jika sinyal input berupa analog maka modulasi semacam itu disebut modulasi analog. Dan jika sinyal input dalam bentuk digital, modulasi tersebut disebut modulasi digital. Bentuk-bentuk analog sinyal dihasilkan dari efek distorsi, noise, dan interferensi. Karena ketiga cacat ini, sinyal digital lebih disukai daripada analog. Dan dalam modulasi digital, sinyal input dalam bentuk digital saja. Hanya memiliki dua level tegangan baik tinggi atau rendah. Namun dalam sinyal analog, tegangannya berlanjut dan dipengaruhi oleh beberapa jenis noise. Jika sinyal input dalam bentuk digital dan jika Anda mencoba untuk meningkatkan karakteristik amplitudo mengenai sinyal carrier, proses modulasi ini disebut sebagai Amplitude Shift Keying. Ia juga dikenal sebagai ASK.

Amplitudo Shift Keying

Dalam ASK, diperlukan dua sinyal input, input pertama adalah sinyal biner dan input kedua adalah sinyal carrier. Di sini yang paling penting kita perlu pertimbangkan input kedua yang merupakan sinyal carrier memiliki rentang amplitudo / tegangan lebih dari input sinyal biner.

Alasan Memilih Sinyal Pembawa Karakteristik Tinggi

Misalnya, jika Anda ingin pergi ke suatu tempat Anda dapat memilih bus untuk tujuan transportasi. Begitu Anda mencapai tujuan Anda, Anda keluar dari bus. Di sini, ketika Anda mencapai tujuan Anda, Anda tidak mempertimbangkan bus yang Anda bantu untuk mencapai tujuan Anda. Anda menggunakan bus hanya sebagai media. Jadi, di sini juga untuk menyelesaikan proses modulasi, input sinyal biner menggunakan sinyal pembawa untuk mencapai titik tujuan.

Satu hal yang lebih penting adalah untuk dipertimbangkan di sini, amplitudo sinyal pembawa harus lebih besar dari amplitudo input sinyal biner. Dalam rentang amplitudo carrier kita akan memodulasi amplitudo sinyal biner. Jika amplitudo sinyal pembawa kurang dari tegangan sinyal biner, maka proses modulasi kombinasi tersebut menyebabkan modulasi berlebih dan di bawah efek modulasi. Jadi untuk mencapai modulasi yang sempurna, sinyal  carrier harus memiliki rentang amplitudo lebih dari input sinyal biner.

Dalam teori pengiriman sinyal pergeseran amplitudo, amplitudo sinyal biner  bervariasi sesuai dengan tegangan sinyal pembawa. Dalam ASK, input sinyal biner dikalikan dengan sinyal pembawa bersama dengan interval waktunya. Antara interval waktu pertama dari sinyal biner input dikalikan dengan interval waktu pertama dari tegangan sinyal pembawa dan proses yang sama berlanjut untuk semua interval waktu. Jika tegangan input sinyal biner tinggi untuk interval waktu tertentu, maka hal yang sama harus disampaikan pada port output dengan kenaikan level tegangan. Jadi tujuan utama dari modulasi pergeseran amplitudo adalah untuk mengubah atau meningkatkan karakteristik tegangan dari sinyal biner input mengenai sinyal pembawa. Diagram di bawah ini menunjukkan diagram blok Amplitudo Shift Keying.

Pada Rangkaian Mixer

Ketika sakelar ditutup - untuk semua logika, interval waktu tinggi yaitu ketika sinyal input memiliki logika 1 selama interval tersebut sakelar ditutup dan dikalikan dengan sinyal pembawa yang dihasilkan dari generator fungsi untuk durasi yang sama.

Ketika saklar dibuka - ketika sinyal input memiliki logika 0, saklar dibuka dan tidak ada sinyal output yang akan dihasilkan. Karena logika sinyal biner input 0 tidak memiliki tegangan, maka selama interval ini ketika sinyal pembawa dikalikan dengannya, output nol akan datang. Outputnya nol untuk semua interval logika 0 dari sinyal biner input. Rangkaian mixer memiliki filter pembentuk pulsa dan filter pembatas-band untuk membentuk sinyal keluaran ASK.

Diagram Rangkaian ASK

Rangkaian modulasi pergeseran amplitudo dapat dirancang dengan IC 555timer sebagai mode astable. Di sini, sinyal pembawa dapat divariasikan dengan menggunakan R1, R2 dan C. Frekuensi pembawa dapat langsung dihitung dengan rumus sebagai 0,69 * C * (R1 + R2). PIN 4 menerapkan sinyal biner input dan pada PIN 3 sirkuit akan menghasilkan gelombang termodulasi ASK.

Proses Demodulasi ASK

Demodulasi adalah proses merekonstruksi sinyal asli di tingkat penerima. Dan itu didefinisikan sebagai, apa pun sinyal termodulasi yang diterima dari saluran di sisi penerima dengan menerapkan teknik demodulasi yang tepat untuk memulihkan / mereproduksi sinyal input asli pada tahap output penerima.

Demodulasi ASK dapat dilakukan dengan dua cara. Yaitu :

·         Deteksi koheren (Demodulasi sinkron)

·         Deteksi Nonkoheren (Demodulasi asinkron)

Kami akan memulai proses demodulasi dengan deteksi koheren yang juga disebut sebagai deteksi ASK sinkron.

1). Deteksi ASK Koheren

Dengan cara proses demodulasi ini, sinyal pembawa yang digunakan pada tahap penerima berada pada fase yang sama dengan sinyal pembawa yang kami gunakan pada tahap pemancar. Ini berarti sinyal pembawa pada tahap pemancar dan penerima nilainya sama. Jenis demodulasi ini disebut deteksi ASK Sinkron atau deteksi ASK yang koheren.

Receiver menerima bentuk gelombang termodulasi ASK dari saluran tetapi di sini bentuk gelombang termodulasi ini dipengaruhi oleh sinyal noise karena diteruskan dari saluran ruang bebas. Jadi, noise dapat dihilangkan setelah tahap pengali dengan bantuan low pass filter. Kemudian diteruskan dari sampel dan menahan sirkuit untuk mengubahnya menjadi bentuk sinyal diskrit. Kemudian pada setiap interval, tegangan sinyal diskrit dibandingkan dengan tegangan referensi (Vref) untuk merekonstruksi sinyal biner asli.

2). Deteksi ASK Non-koheren

Dalam hal ini, satu-satunya perbedaan adalah sinyal pembawa yang digunakan pada sisi pemancar dan sisi penerima tidak dalam fase yang sama satu sama lain. Dengan alasan ini, deteksi ini disebut sebagai deteksi ASK Non-koheren (Asynchronous ASK detection). Proses demodulasi ini dapat diselesaikan dengan menggunakan perangkat law square. Sinyal keluaran yang dihasilkan dari perangkat kuadrat dapat diteruskan melalui filter low pass untuk merekonstruksi sinyal biner asli.

Amplitude Shift Keying adalah teknik yang efektif untuk meningkatkan karakteristik input amplitudo dalam komunikasi. Tetapi bentuk gelombang termodulasi ASK ini mudah dipengaruhi oleh noise. Dan ini mengarah pada variasi amplitudo. Karena ini, akan ada fluktuasi tegangan dalam bentuk gelombang output. Kelemahan kedua dari teknik modulasi ASK adalah, ia memiliki efisiensi daya yang rendah. Karena ASK membutuhkan bandwidth yang berlebihan. Ini menyebabkan hilangnya daya dalam spektrum ASK.

Ketika memodulasi dua sinyal biner input, modulasi pergeseran amplitudo tidak efektif. Karena itu hanya mengambil satu input saja. Jadi, untuk mengatasinya menggunakan Quadrature Amplitude Shift Keying (ASK) ini lebih efektif. Dalam teknik modulasi ini, kita dapat memodulasi dua sinyal biner dengan dua sinyal pembawa yang berbeda. Di sini, kedua sinyal pembawa ini berada dalam fase berlawanan dengan perbedaan 90 derajat. Sinyal sin dan cosinus digunakan sebagai pembawa dalam penguncian pergeseran amplitudo quadrature. Keuntungan dari ini adalah, ia menggunakan bandwidth spektrum secara efektif. Menawarkan efisiensi daya lebih besar daripada Amplitude Shift Keying.

Aplikasi ASK

Modulasi memiliki peran penting dalam komunikasi. Dan aplikasi modulasi pergeseran amplitudo disebutkan di bawah ini. yaitu:

§  Aplikasi RF frekuensi rendah

§  Perangkat otomatisasi rumah

§  Perangkat jaringan industri

§  BTS nirkabel

§  Sistem pemantauan tekanan ban

Dengan demikian, ASK (amplitudo shift keying) adalah teknik modulasi digital untuk meningkatkan karakteristik amplitudo dari sinyal biner input. Tetapi kelemahannya membuatnya sangat terbatas. Dan kelemahan ini dapat diatasi dengan teknik modulasi lain yaitu FSK.

Sumber : https://www.elprocus.com/amplitude-shift-keying-ask-working-and-applications/