ZULFAN AUFIFILLAH/JTD1D

Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

Zulfan Aufifillah

Email : fillahaufif@gmail.com

JTD1D/24/1941160086

Dalam sistem komunikasi, modulasi adalah metode di mana sifat-sifat sinyal pembawa bervariasi atau berubah-ubah sesuai dengan sinyal pesan. Ada dua jenis metode modulasi berdasarkan jenis sinyal baseband yaitu modulasi analog dan modulasi digital. Dalam modulasi digital, sinyal baseband adalah data digital dalam bentuk 0's dan 1's. Phase Shift Keying adalah metode modulasi digital di mana fase pembawa diubah sesuai dengan sinyal baseband. Ada dua jenis metode penguncian fase pergeseran yaitu Binary Phase Shift Keying dan Quadrature Phase Shift Keying.

Apa itu Penguncian Pergeseran Fase Quadrature? Quadrature Phase Shift Keying adalah metode modulasi digital. Dalam metode ini, fase gelombang pembawa diubah sesuai dengan sinyal pita dasar digital. Fase pembawa tetap sama ketika logika input adalah 1 tetapi beralih fase ketika logikanya adalah 0. Dalam Quadrature Phase Shift Keying, dua bit informasi dimodulasi sekaligus, tidak seperti Binary Phase Shift Keying di mana hanya satu bit yang dimodulasi. Di sini, ada empat offset fase pembawa dengan perbedaan fase ± 90 ° untuk empat kemungkinan kombinasi dua bit (00, 01, 10, 11). Durasi simbol dalam modulasi ini adalah dua kali durasi bit.

Alih-alih mengubah bit menjadi aliran digital, QPSK mengubahnya menjadi pasangan bit. Metode ini juga dikenal sebagai metode modulasi Double Side Band Suppressed Carrier . Rangkaian modulasi QPSK terdiri dari bit-splitter, 2-bit serial to parallel converter, dua pengganda, sebuah osilator lokal , dan sebuah summer amplifier.

Quadrature-Phase-Shift-Keying-Circuit-Diagram

Pada input pemancar, bit sinyal pesan dipisahkan sebagai bit genap dan bit ganjil menggunakan bit splitter. Bit-bit ini kemudian dikalikan dengan gelombang pembawa yang sama untuk menghasilkan sinyal Even QPSK dan Odds QPSK. Sinyal Even QPSK adalah fase shifter sebesar 90 °, menggunakan fase shifter, sebelum modulasi. Di sini, Local Oscillator digunakan untuk menghasilkan gelombang pembawa. Setelah pemisahan bit, konverter paralel ke paralel 2-bit digunakan. Setelah dikalikan dengan bentuk gelombang pembawa, Even QPSK dan Odd QPSK diberikan pada musim panas ketika output modulasi diperoleh.

Di ujung penerima untuk demodulasi, dua detektor produk digunakan. Detektor produk ini mengubah sinyal QPSK termodulasi menjadi sinyal Even QPSK dan Odd QPSK. Kemudian sinyal dilewatkan melalui dua filter bandpass dan dua integrator. Setelah pemrosesan sinyal diterapkan pada konverter paralel-ke-seri 2-bit , yang outputnya adalah sinyal yang direkonstruksi.

Bentuk gelombang dari Penguncian Pergeseran Fase Quadrature

Setelah pemrosesan sinyal QPSK Even dan Odd, mereka diterapkan pada musim panas di mana output termodulasi diperoleh.

Quadrature-Phase-Shift-Keying-Waveform.

Keuntungan dan kerugian

·         Ini memberikan kekebalan kebisingan yang baik.

·         Dibandingkan dengan BPSK, bandwidth yang digunakan oleh QPSK berkurang menjadi setengahnya.

·         Tingkat transmisi informasi Quadrature Phase Shift Keying lebih tinggi karena mentransmisikan dua bit per simbol pembawa.

·         Daya pembawa tetap konstan karena variasi dalam amplitudo QPSK kecil.

·         Pemanfaatan bandwidth transmisi yang tersedia efektif.

·         Probabilitas kesalahan rendah dibandingkan dengan metode lain.

·         Kerugian QPSK dibandingkan dengan BPSK adalah kompleksitas sirkuit.

Modulasi QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) adalah teknik modulasi digital yang merupakan pengembangan dari modulasi PSK (Phase Shift Keying) dengan memanfaatkan perubahan fasa dari sinyal pembawa. Modulasi QPSK dapat mengkodekan dua bit per simbol yang ditujukan untuk meminimalkan bit eror rate (BER). Pada penelitian ini dirancang perangkat modulator dan demodulator QPSK yang menggunakan rangkaian balance modulator sebagai pencampur sinyal informasi dengan sinyal pembawa. Dengan menggunakan rangkaian balance modulator hanya dibutuhkan sinyal data dan sinyal pembawa sebagai masukannya. Rangkaian balance modulator menghasilkan dua buah sinyal keluaran yang memiliki beda fasa 180^o.

Sinyal keluaran balance modulator yang masih berupa sinyal BPSK harus dijumlahkan agar didapatkan sinyal QPSK. Sinyal QPSK yang dihasilkan oleh perangkat modulator tersebut dimasukan ke perangkat demodulator untuk mendapatkan kembali sinyal informasi. Dari pengukuran dan pengujian perangkat modulator dan demodulator QPSK dapat diketahui bahwa sistem telah bekerja dengan baik. Hasil pencampuran sinyal data dengan sinyal pembawa menggunakan rangkaian balance modulator menghasilkan sinyal BPSK, akan tetapi bentuk sinyal sinus pada BPSK kurang sempurna. Terdapat waktu tunda antara data masukan pada perangkat modulator dengan data keluaran pada perangkat demodulator sebesar 31,2 us. Waktu tunda ini terjadi karena ada proses penjumlahan sinyal BPSK menjadi sinyal QPSK pada bagian modulator, proses penapisan dan pengkonversian dari data paralel menjadi data serial pada bagian demodulator.