Modulasi Digital

Modulasi adalah proses yang dilakukan terhadap sinyal informasi untuk dapat dikirimkan melalui media transmisi yang diinginkan dengan cara mengubah suatu karakteristik sinyal pembawa menurut sinyal informasi. Proses tersebut melibatkan sinyal informasi sebagai sinyal pemodulasi (modulating signal) dan sinyal pembawa (carrier) yang dimodulasi menjadi bentuk sinyal termodulasi (modulated signal). Mulanya modulasi yang digunakan adalah modulasi analog, akan tetapi dengan adanya perkembangan dan kemajuan dalam teknologi digital maka teknik modulasi digital juga ikut dan terus berkembang sebagai teknik modulasi masa depan. Keuntungan dari teknik modulasi digital dibandingkan modulasi analog tidak terlepas dari kelebihan yang dimiliki sistem digital secara keseluruhan dengan sifat bawaan dari isyarat digital seperti:

 a.  Lebih kebal derau

 b.  Pengolahan yang fleksibel meliputi:

- enkripsi atau dalam hal pengacakan demi keamanan

- pemampatan untuk penghematan

- kemampuan untuk disandikan.

Pada modulasi digital, sinyal informasinya merupakan data biner atau pengkodean M-ary atas data biner. Pengkodean M-ary menunjukkan dimana tiap simbol merepresentasikan n bit dan mempunyai M keadaan sinyal dimana dan hal ini disebut pensinyalan M-ary. Pada pembawa biasanya digunakan gelombang sinus, kemudian salah satu karakteristik pembawa sinus yaitu amplitudo, frekuensi, atau fase akan diubah-ubah menurut sinyal pemodulasi yang dalam hal ini adalah data biner sehingga menghasilkan sinyal termodulasi sebagaimana digambarkan pada gambar 1. Karena perubahan (shift)  tersebut terbatas atau terkunci (keying) hanya mengikuti dua logika biner yaitu ‘1’ dan ‘0’ maka modulasi digital juga dikenal dengan istilah shift keying (SK).

 

Gambar 1. Proses modulasi digital secara umum

          Klasifikasi teknik modulasi digital dapat didasarkan pada dua hal, yaitu:
    a. Berdasarkan variabel yang tervariasikan

Ø Modulasi Amplitudo        : -Quadrature Amplitude Modulation (QAM/ QASK)

Ø  Modulasi Fase              : - Phase Shift Keying (PSK) 

                                       - Differential Phase Shift Keying (DPSK)

                                                     - Offset Phase Shift Keying (OPSK)

Ø  Modulasi Frekuensi         : - Frequency Shift Keying (FSK)

Ø  Modulasi Fase Kontinyu   : - Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK)

                                                      - Minimum Shift Keying (MSK) 
                                                      - Continuous Phase Frequency Shift Keying 
                                                     (CPFSK).

    b. Berdasarkan kelinearan

Amplitudo sinyal modulasi dijadikan dasar klasifikasi ini dimana teknik modulasi digital disebut linear jika amplitudo pembawa tervariasi secara linear terhadap perubahan sinyal digital.

Ø Linear                           : - Binary Phase Shift Keying (BPSK)

                                                      - Differential Phase Shift Keying (DPSK) 
                                                      - Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

Ø Non-linear (Constant Envelope Modulation), yaitu amplitude pembawa konstan                      : - Binary Frequency Shift Keying (BFSK)

                                                      - Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK) 
                                                      - Minimum Shift Keying (MSK)

Ø Kombinasi linear non-linear: - Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

                                                        - Minimum Phase Shift Keying (MPSK)

Sistem komunikasi radio bergerak mulanya berkembang dengan sistem analog, sehingga teknik modulasi yang awal berkembang adalah teknik modulasi analog, tepatnya pada masa generasi pertama (1-rst G) sekitar tahun 1970-1980. Namun seiring dengan semakin maju dan berkembangnya penggunaan teknologi digital pada komunikasi radio bergerak, maka teknik modulasi digital juga ikut berkembang. Dengan perkembangan tersebut, saat ini telah terdapat banyak jenis metode atau teknik dari modulasi digital dan telah banyak pula sistem komunikasi radio bergerak yang menggunakannya seperti MIRS dengan QAM, GSM dengan GMSK, komunikasi satelit dengan PSK, IS-95 dengan BPSK dan lain-lain.