Yuliana Prastiwi

Memahami Sistem Modulasi pada Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

Yuliana Prastiwi

E-mail : yulianaprast37@gmail.com

 

JTD1D/23/1941160074

 

Dalam dunia elektro, sinyal analog menunjukkan sinyal yang kontinyu (berkelanjutan), sedangkan sinyal digital sering diasumsikan sebagai sinyal dengan salah satu dari dua keadaan yang diskrit. Dari perbedaan ini dapat diperluas ke sistem yang dapat mengirimkan data melalui radiasi elektromagnetik melalui arus listrik yang mengalir di dalam kabel.

Ketika menggunakan sinyal analog, modulasi frekuensi dan modulasi amplitude dapat menyebabkan variasi yang continuous (berkelanjutan) dalam frekuensi atau amplitude pada gelombang carrier (pembawa). Saat teknik modulasi digunakan untuk komunikasi digital, variasi pada sinyal carrier (pembawa) mulia dibatasi sesuai dengan informasi diskrit yang dikirim.

Contoh jenis modulasi digital yang sering kali ditemui yaitu seperti OOK (On/Off Keying), ASK (Amplitude Shift Keying), dan FSK (Frequency Shift Keying). Selain teknik modulasi yang telah disebut diatas, ada juga QPSK atau Quadrature Phase Shift Keying, yaitu suatu teknik modulasi yang memiliki simbol dengan mewakili 2 biner sekaligus seperti 00,01, 10, atau 11.

 

QPSK sendiri memiliki pengertian yaitu suatu teknik modulasi dalam bentuk Phase Shift Keying dimana teknik modulasi ini dapat memodulasi 2 bit sekaligus, dan dapat memilih di antara 4 kemungkinan pergeseran fasa pembawa seperti 0, 90, 180, atau 270 derajat. QPSK dapat memungkinkan sinyal untuk membawa informasi dua kali lebih banyak daripada PSK yang biasa dengan menggunakan bandwidth yang sama. QPSK biasanya digunakan untuk transmisi satelit video MPEG2, modem kabel, sistem telepon seluler, dan bentuk komunikasi digital lainnya melalui sinyal pembawa RF.

QPSK dapat mengirim 2 bit per symbol ini dapat terjadi karena adanya variasi pembawa yang tidak terbatas pada 2 keadaan. Contohnya pada sistem modulasi ASK, amplitude pembawa adalah opsi amplitudo A (mewakili biner 1) dan opsi amplitudo B (mewakili biner 0). Dalam QPSK, operator dapat melakukan variasi hanya pada fase, bukan dalam hal frekuensinya.

Dalam hal ini, kita dapat menentukan 4 pergeseran pada fase ini. Pertama-tama, yang perlu kita ingat bahwa modulasi hanyalah awal dari proses komunikasi. Penerima harus dapat mengubah informasi asli dari sinyal yang dimodulasi. Selanjutnya, kita dapat mencari pemisah maksimum diantara 4 opsi pada fase. Sehingga, penerima dapat dengan mudah membedakan informasi dari satu sumber ke sumber lain. Dari sini, kita memiliki fase 360° dan 4 fase lainnya, sehingga pemisahan nya dapat dihitung dengan perhitungan 360°/4 = 90°. Jadi dari perhitungan 4 shift fase QPSK telah didapatkan hasil yakni 45°, 135°, 225°, dan 315°.

 

(Catatan: Data-data diatas hanyalah perkiraan logis. Selama sinyal pemancar dan penerima dapat menafsirkan atau membaca pergeseran fase dengan cara yang sama, maka skema hubungan dapat di ubah dengan nilai yang berbeda).

 

Beberapa alasan lain untuk menggunakan 45°, 135°, 225°, dan 315° sebagai fase yaitu karena fase-fase tersebut mudah dihasilkan dengan menggunakan teknik modulasi I/Q hanya dengan menjumlahkan I dan Q yang dapat menghasilkan hasil yang terbalik (inverted) juga dapat menghasilkan hasil yang tidak terbalik (non-inverted) dalam pergeseran 4 fase ini. Untuk lebih jelasnya, perhatikan tabel dibawah ini :

 

Jika dibandingkan dengan sistem modulasi yang harus mengirimkan satu bit per symbol, teknik modulasi QPSK jauh lebih menguntungkan dalam hal efisiensi pada bandwidth. Sebagai contoh, bayangkan sinyal baseband analog pada sistem modulasi BPSK (Binary Phase Shift Keying). BPSK hanya menggunakan 2 kemungkinan pergeseran fasa daripada menggunakan 4 fasa, karena hal ini, BPSK hanya dapat mentransmisikan satu bit per simbolnya.

Sinyal baseband memiliki frekuensi tertentu, dan selama setiap satu periode simbol, dapat mentransmisikan satu bit per simbol nya. Sistem modulasi QPSK dapat menggunakan sinyal baseband dengan frekuensi yang sama, namun QPSK dapat mentransmisikan 2 bit selama satu periode. Dengan demikian, frekuensi bandwidth pada QPSK ini memiliki efisiensi yang ideal nya lebih tinggi dari factor dua.

Daftar Pustaka :

·         https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/quadrature-phase-shift-keying-qpsk-modulation/

·         https://www.maximintegrated.com/en/glossary/definitions.mvp/term/QPSK/gpk/244