Dokumen tersebut memberikan panduan untuk merancang simulasi sistem transceiver yang menggunakan saluran transmisi berupa kabel koaksial dengan MATLAB/SCILAB. Terdiri dari 8 blok yaitu sumber isyarat, modulator, amplifier, saluran transmisi, demodulator, filter, amplifier dan penerima. Dijelaskan cara merancang setiap blok menggunakan filter digital, konvolusi, dan atenuasi. Contoh simulasi dengan isyarat 5 MHz disampaikan untuk membantu memaham

1. 5
UNIT 3 – APLIKASI SALURAN TRANSMISI PADA SISTEM
KOMUNIKASI
A. Pengantar
Saluran transmisi merupakan media propagasi untuk mengirim gelombang dari suatu titik
(sumber) ke titik yang lain (beban). Dalam konteks kelistrikan, saluran transmisi umum digunakan
pada aplikasi ketenagalistrikan dan telekomunikasi untuk mengalirkan isyarat elektrik. Praktikum
ini akan berfokus ke aplikasi untuk telekomunikasi. Media propagasi yang sering digunakan dalam
sistem telekomunikasi yakni saluran transmisi berkabel (umumnya coaxial), antena, dan pemandu
gelombang. Kabel coaxial merupakan media propagasi yang memanfaatkan konduktor untuk
mengantarkan isyarat elektrik. Antena merupakan penghantar gelombang elektromagnetis di
ruang bebas (tanpa konduktor). Pemandu gelombang merupakan konduktor berongga yang
berfungsi untuk mengarahkan gelombang elektromagnetik.
Modulasi merupakan suatu teknik untuk mengubah karakteristik frekuensi dari suatu
isyarat. Perubahan karakteristik frekuensi dilakukan dengan berbagai tujuan tertentu, dalam
konteks komunikasi umumnya untuk mencegah interferensi (akibat 2 isyarat dengan baseband
serupa tetapi mengandung inforrmasi berbeda) atau menyesuaikan dengan media propagasi
(umumnya berkaitan dengan ukuran antena). Pada saluran transmisi berupa kabel coaxial,
modulasi dilakukan untuk melakukan penataan frekuensi dari beberapa informasi yang
ditransmisikan bersamaan pada kabel tersebut agar informasi – informasi tersebut tidak saling
tumpang tindih. Walau demikian, praktikum ini akan menggunakan sebuah isyarat sinusoidal
dasar sebagai pralambang sebuah informasi untuk menjaga simplisitas. Modulasi analog berupa
AM-SSB akan digunakan pada praktikum ini.
Pada unit ini, praktikan akan merancang suatu simulasi pemancar – penerima dengan
saluraran transmisi berupa kabel coaxial berbasis MATLAB/SCILAB. Sebagai sumber referensi
belajar mandiri untuk memulai praktikum ini, praktikan dapat mengacu ke kuliah Medan
Elektromagnetik terkait Saluran Transmisi dan kuliah Teknik Telekomunikasi Dasar terkait
Modulasi Analog. Pemahaman time and frequency domain analysis menggunakan
MATLAB/SCILAB dari mata kuliah Isyarat dan Sistem juga merupakan hal yang penting.

2. 6
B. Eksperimen
Diketahui suatu sistem pemancar – penerima menggunakan media propagasi berupa kabel
coaxial. Diagram blok dari sistem tersebut digambarkan oleh Gambar 2.
Praktikan diminta untuk merealisasikan sistem tersebut dengan software
MATLAB/SCILAB. Spesifikasi detil seperti frekuensi, besar atenuasi, dan lainnya akan
dijelaskan di bagian Penugasan yang diatur berbeda untuk tiap praktikan. Panduan desain
untuk tiap bloknya diberikan sebagai berikut (urut dari kiri ke kanan):
1. Isyarat 𝑚(𝑡) merupakan isyarat informasi yang berupa fungsi sinus dengan frekuensi
tertentu dan isyarat 𝑐(𝑡) merupakan isyarat carrier yang berupa fungsi sinus pula dengan
frekuensi yang belum diketahui.
2. USB filter berfungsi untuk mengambil komponen frekuensi USB dan meniadakan LSB
sehingga didapat modulasi AM-SSB. Modulasi AM-SSB dapat menghemat bandwidth
dibandingkan modulasi AM jenis lainnya. Proses operasi matematika yang terjadi antara
isyarat hasil perkalian 𝑚(𝑡) dan 𝑐(𝑡) dengan USB filter merupakan proses konvolusi
(karena filter merupakan suatu sistem LTI). USB filter merupakan finite impulse response
(FIR) digital filter yang dapat direalisasikan dengan persamaan impulse response :
ℎ[𝑛] =
𝜃
𝜋
𝑠𝑖𝑛𝑐
𝜃 (𝑛 − 0,5𝑁)
𝜋
−
𝜃
𝜋
𝑠𝑖𝑛𝑐
𝜃 (𝑛 − 0,5𝑁)
𝜋
Catatan penting dalam mendesain FIR digital filter:
 Nilai 𝑁 merupakan jumlah deretan impuls. Semakin tinggi nilai 𝑁, maka tanggapan
frekuensi filter akan semakin mendekati ideal (less ripple, less transisition-band).
Namun, perhatikan bahwa semakin besar nilai 𝑁, maka proses konvolusi akan
semakin lama dan menyebabkan beban komputasi meningkat. Anda disarankan
merancang filter ini terlebih dahulu lalu mengamati frequency respsonse dari filter
tersebut lalu memutuskan nilai 𝑁 optimal yang hendak Anda gunakan.
 Variabel 𝑛 merupakan time vector dengan jangkauan dari 0 sampai 𝑁 − 1.
Perhatikan bahwa time vector 𝑛 bermula dari 0 dan berakhir di 𝑁 − 1 dengan
Gambar 2 Diagram blok sistem transceiver yang dihubungkan dengan kabel coaxial

3. 7
increment sebesar 1. Jangan gunakan sampling period selain 1 pada time vector
untuk digital filter.
 Filter ℎ[𝑛] memiliki frequency response yang simetris di origin dengan
gain/magnitude bernilai 1. Bila Anda ingin menampilkan frequency domain dari
filter tersebut dalam satu sisi, tidak perlu dikali 2 (lihat apendix tentang cara
menampilkan isyarat 1 dan 2 sisi).
 Nilai 𝜃 dan 𝜃 adalah dalam rad/s sehingga bila ingin dimasukkan nilai frekuensi
𝑓 dan 𝑓 dalam Hz, maka dapat digunakan persamaan berikut :
𝜃 =
2 ∙ 𝑝𝑖 ∙ 𝑓
𝐹𝑠
𝑑𝑎𝑛 𝜃 =
2 ∙ 𝑝𝑖 ∙ 𝑓
𝐹𝑠
Nilai 𝐹𝑠 merupakan nilai frequency sampling yang digunakan.
Nilai frekuensi 𝑓 dan 𝑓 merupakan suatu nilai batas atas dan batas bawah dari
frequency cut-off filter yang perlu Anda definisikan sendiri. Tentu saja hal ini dapat
dilakukan setelah Anda melihat titik – titik frekuensi pada isyarat termodulasi AM-
SSB di kawasan frekuensi.
3. Amplifier 1 merupakan penguat yang terdapat di pengirim yang bertujuan untuk melawan
pelemahan akibat proses modulasi dan demodulasi. Perhatikan bahwa modulasi pada
dasarnya merupakan perkalian antara isyarat sinusoidal (dari informasi) dengan isyarat
sinusoidal (dari carrier) sehingga pelemahan terjadi disebabkan operasi perkalian tersebut
yang dibuktikan pada identitas trigonometri berikut :
Besarnya gain pada amplifier 1 menyesuaikan besarnya pelemahan yang terjadi akibat
proses modulasi dan demodulasi sehingga akumulasi pelemahan dari dua proses tersebut
dapat termitigasi. Operasi matematika antara amplifier dengan isyarat adalah operasi
perkalian.
4. Saluran transmisi berupa coaxial cable merupakan media propagasi gelombang yang akan
melemahkan isyarat yang melewatinya. Pelemahan ini umumnya disebabkan oleh internal
attenuation (dB/m) dari spesifikasi kabel dan pantulan akibat adanya penyambungan

4. 8
kabel. Besarnya pelemahan ditunjukkan dengan persamaan berikut (tinjau lagi materi
tentang Saluran Transmisi pada kuliah Medan Elektromagnetik) :
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑜𝑛 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒 (𝑑𝐵) =
𝑎𝑡𝑡𝑒𝑛𝑢𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛
𝑚
(𝑑𝐵/𝑚) ∙ 𝑙𝑒𝑛𝑔𝑡ℎ 𝑜𝑓 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒(𝑚)
𝑅𝑒𝑓𝑙𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡 (|Г|) =
𝑍 − 𝑍
𝑍 + 𝑍
|Г| (𝑑𝐵) = 10 ∙ 𝑙𝑜𝑔
1
1 − |Г|
Maka, besarnya pelemahan yang terjadi akibat internal attenuation dari kabel dan
pantulan adalah :
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑜𝑛 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑠 = 10 ( ) |Г| ( ) /
Karena saluran transmisi dapat dipandang sebagai sistem LTI yang mempengaruhi isyarat
yang melewatinya, maka operasi matematika yang terjadi antara saluran transmisi dan
isyarat termodulasi AM-SSB merupakan operasi konvolusi yang ditunjukkan oleh
persamaan :
𝑦(𝑡) = 𝑣(𝑡) ∗ 𝐴𝛿(𝑡)
dengan 𝑦(𝑡) merupakan isyarat keluaran dari sistem (saluran transmisi), 𝑣(𝑡) merupakan
isyarat termodulasi AM-SSB, dan 𝐴𝛿(𝑡) merupakan delta function dengan amplitude A.
Nilai A tidak lain adalah 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑜𝑛 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑠.
5. Isyarat 𝑐′(𝑡) merupakan isyarat yang sama persis dengan 𝑐(𝑡). Isyarat 𝑐 (𝑡) dibangkitkan
di penerima dan berfungsi dalam demodulasi dengan teknik deteksi sinkron. Perhatikan
bahwa 𝒄′(𝒕) dan 𝒄(𝒕) yang dibangkitkan via MATLAB/SCILAB dapat diasumsikan
sinkron (tidak ada geser fasa) sehingga tidak ada proses sinkronisasi apapun. Hasil
perkalian antara isyarat termodulasi AM-SSB dan isyarat 𝑐 (𝑡) menghasilkan kombinasi
isyarat informasi semula (isyarat 𝑚(𝑡)) dengan suatu isyarat sinusoidal lainnya dengan
frekuensi yang lebih tinggi. Detil mengenai proses demodulasi ini dapat dilihat pada buku
Teknik Telekomunikasi Dasar oleh Budi Setiyanto pada Bab 2.
6. Telah dijelaskan di nomor 5 bahwa hasil demodulasi dengan teknik deteksi sinkron akan
menghasilkan kombinasi isyarat informasi semula (isyarat 𝑚(𝑡)) dengan suatu isyarat
sinusoidal lain dengan frekuensi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, diperlukan suatu low
pass filter (LPF) untuk mengambil komponen isyarat 𝑚(𝑡) saja. LPF ini dapat didesain

5. 9
menggunakan persamaan dan teknik yang sama seperti di nomor 2. Perhatikan bahwa
persamaan impulse response pada nomor 2 dapat dikonfigurasi menjadi LPF dengan
mengatur nilai 𝜽𝟏 menjadi nol.
7. Amplifier 2 merupakan penguat yang bertujuan untuk memitigasi dampak pelemahan pada
saluran transimisi. Besarnya gain pada amplifier 2 ini menyesuaikan akumulasi pelemahan
yang terjadi pada saluran transmisi tersebut. Pada akhirnya, didapat isyarat 𝑚 (𝑡) yang
merupakan hasil demodulasi sempurna dari informasi yang dikirimkan.
Contoh simulasi via MATLAB (sama saja bila dengan SCILAB):
Diketahui isyarat informasi 𝑚(𝑡) berupa sinus dengan frekuensi 5 MHz dibangkitkan
dengan daya 10 Watt. Setelah termodulasi AM-SSB, diinginkan bahwa frekuensi isyarat
informasi tersebut tergeser menjadi 55 MHz sehingga perlu dipilih frekuensi isyarat carrier
yang sesuai. Jarak antar pemancar dan penerima adalah 1 km dan anggaran yang dimiliki sebesar
Rp 5.000.000. Oleh karena itu, rancangan akan menggunakan kabel RG-6 dengan biaya Rp
5.000/m. Dengan spesifikasi internal attenuation sebesar 5.25 dB/100 m, maka total pelemahan
yang terjadi pada saluran transmisi adalah 52.5 dB (5.62 x 10-6
). Diinginkan agar setidaknya daya
yang diterima oleh penerima masih berada pada 50% dari daya pancarnya. Berikut adalah 9 figures
hasil simulasi yang dilakukan:
amplitude
(Watt)
magnitude
(Watt)
Gambar 3 Isyarat informasi berupa sinus dengan frekuensi 5 MHz

6. 10
amplitude
(Watt)
magnitude
(Watt)
Gambar 5 Isyarat hasil perkalian antara isyarat informasi dengan
isyarat carrier
amplitude
(Watt)
magnitude
(Watt)
Gambar 4 Isyarat carrier

7. 11
filter
gain
Gambar 6 USB filter frequency response
amplitude
(Watt)
magnitude
(Watt)
Gambar 7 Isyarat termodulasi setelah di-filter, hanya
menyisakan USB saja

8. 12
amplitude
(Watt)
magnitude
(Watt)
Gambar 8 Isyarat termodulasi yang mengalami pelemahan setelah
melewati saluran transmisi
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
time (s)
-1
0
1
amplitude
(Watt)
10-4 Demodulated Signal - Time domain
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
freq (MHz)
0
2
4
6
magnitude
(Watt)
10-5 Demodulated Signal - Freq domain
Gambar 9 Isyarat hasil demodulasi, perhatikan bahwa isyarat informasi
dengan frekuensi 5 MHz sudah didapatkan hanya saja masih ditumpangi
isyarat sinusoidal lain berfrekuensi tinggi sehingga perlu di-filter

9. 13
filter
gain
Gambar 10 LPF frequency response untuk mengambil komponen
frekuensi dari isyarat informasi
amplitude
(Watt)
magnitude
(Watt)
Gambar 11 Isyarat informasi yang didapat di penerima, perhatikan
bahwa daya yang diterima berada pada 50% dari daya pancarnya

10. 14
C. Penugasan
Berdasarkan diagram blok dan contoh yang telah diberikan, praktikan diminta untuk :
1. Menggambar ulang diagram blok sistem transceiver dengan saluran transmisinya. Pada
diagram blok tersebut, berikan spesifikasi untuk :
a. Frekuensi isyarat carrier
b. Frequency cut-off (𝑓 dan 𝑓 ) untuk USB filter
c. Gain pada amplifier 1
d. Total pelemahan yang terjadi di saluran transmisi (dalam dB dan constant)
e. Frequency cut-off (𝑓 dan 𝑓 ) untuk LPF filter
f. Gain pada amplifier 2. Sertakan pula persamaan yang menghasilkan gain pada
amplifier 2 sehingga bila daya pancar dan total atenuasi diubah – ubah, tetap
didapatkan sejumlah porsi daya di penerima yang diminta (sertakan dalam
persamaan matematika dan kode MATLAB/SCILAB)
2. Merealisasikan diagram blok sistem dengan software MATLAB/SCILAB dengan
spesifikasi sebagai berikut :
a. Spesifikasi A
Isyarat informasi berupa cosinus dengan frekuensi 5 MHz dan diinginkan untuk
digeser menjadi 211 MHz. Daya pancar 20 Watt dan diharapkan di penerima
mendapatkan 25% dari daya pancar setelah terjadi semua pelemahan. Jarak antara
pengirim dan penerima adalah 15 km. Budget yang dimiliki adalah Rp 7.000.000.
Gunakan kombinasi 2 kabel.
b. Spesifikasi B
Isyarat informasi berupa sinus dengan frekuensi 8 MHz dan diinginkan untuk
digeser menjadi 55 MHz. Daya pancar 15 Watt dan diharapkan di penerima
mendapatkan 10% dari daya pancar setelah terjadi semua pelemahan. Jarak antara
pengirim dan penerima adalah 20 km. Budget yang dimiliki adalah Rp 12.000.000.
Gunakan kombinasi 3 kabel.
c. Spesifikasi C
Isyarat informasi berupa cosinus dengan frekuensi 10 MHz dan diinginkan untuk
digeser menjadi 450 MHz. Daya pancar 20 Watt dan diharapkan di penerima
mendapatkan 50% dari daya pancar setelah terjadi semua pelemahan. Jarak antara
pengirim dan penerima adalah 18 km. Budget yang dimiliki adalah Rp 10.000.000.
Gunakan kombinasi 3 kabel.

11. 15
d. Spesifikasi D
Isyarat informasi berupa sinus dengan frekuensi 3 MHz dan diinginkan untuk
digeser menjadi 750 MHz. Daya pancar 25 Watt dan diharapkan di penerima
mendapatkan 30% dari daya pancar setelah terjadi semua pelemahan. Jarak antara
pengirim dan penerima adalah 10 km. Budget yang dimiliki adalah Rp 6.000.000.
Gunakan kombinasi 2 kabel.
e. Spesifikasi E
Isyarat informasi berupa cosinus dengan frekuensi 9 MHz dan diinginkan untuk
digeser menjadi 550 MHz. Daya pancar 18 Watt dan diharapkan di penerima
mendapatkan 60% dari daya pancar setelah terjadi semua pelemahan. Jarak antara
pengirim dan penerima adalah 12 km. Budget yang dimiliki adalah Rp 8.000.000.
Gunakan kombinasi 3 kabel.
Gunakan tabel berikut untuk mengetahui internal attenuation dari kabel yang digunakan.
Tambahan informasi tiap jenis kabel :
 RG-59 : Rp 250/m dan Zin = 35 Ω
 RG-6 : Rp 500/m dan Zin = 28 Ω
 RG-11 : Rp 800/m dan Zin = 22 Ω
3. Pada laporan, sertakan 9 figures sesuai contoh, lengkap dengan representasi kawasan
waktu dan frekuensi, serta sumbu x dan y yang tepat. Analisislah semua figures tersebut di
laporan, gunakan persamaan matematika dan teori terkait untuk meningkatkan kualitas
analisis Anda.
4. Pembagian spesifikasi untuk tiap kelompok hari terlampir. Perhatikan bahwa kombinasi
kabel dapat sangat berbeda untuk tiap praktikan sehingga kecil kemungkinan kesamaan
persis antara kode MATLAB/SCILAB tiap praktikan.

12. 16
D. Pertanyaan
1. Tuliskan persamaan matematika secara lengkap proses modulasi – atenuasi akibat
transmission lines – demodulasi dari simulasi yang telah Anda kerjakan!
2. Secara umum, aplikasi transmission lines terdapat pada sistem komunikasi maupun
sistem distribusi tenaga listrik. Unit praktikum ini berfokus pada aplikasi di sistem
komunikasi. Apakah fenomena attenuation dan pantulan juga terjadi di sistem
distribusi tenaga listrik? Kalau ada, jelaskan bagaimana fenomena tersebut terjadi!
3. Di era modern ini mengapa komunikasi dengan model wired masih dipilih terutama
untuk komunikasi lintas negara padahal terdapat komunikasi model wireless?