Menjelaskan tentang apa itu modulasi dan jenis-jenis modulasi. Disini hanya berisi mengenai Ampitude Modulation(AM) saja, tidak ada Frequency Modulation (FM), Phase Modulation (PM), dan lain sebagainya. Amplitude Modulation (AM) merupakan teknik modulasi gelombang pertama yang masih digunakan hingga saat ini.

1. 1
Pengertian Modulasi
Dalam ilmu elektronik dan telekomunikasi, modulasi adalah proses yang
membedakan satu atau lebih sifat-sifat periodik gelombang yang disebut gelombang
pembawa(Carrier Signal), dengan gelombang modulasi yang biasanya berisi
informasi yang akan dikirim. Modulasi merupakan proses pencampuran dua
gelombang menjadi satu gelombang yang kemudian akan menghasilkan sebuah
frekuensi yang tinggi atau frekuensi yang rendah. Dan dalam telekomunikasi
modulasi merupakan proses menyampaikan gelombang pesan, misalnya aliran bit
digital atau gelombang analog audio.
Dalam melakukan modulasi diperlukan sebuah perangkat yang dinamakan
modulator. Modulator yaitu proses “menumpangkan” data pada frekuensi gelombang
pembawa (Carrier Signal) ke sinyal informasi/pesan agar bisa dikirim ke penerima
melalui media tertentu (kabel atau udara), biasanya berupa gelombang sinus.
Modulasi dari gelombang sinus akan mengubah sebuah gelombang pesan baseband
menjadi gelombang passband.
Selain modulator terdapat sebuah perangkat lain yang digunakan sebagai
penerjemah/pembaca hasil dari modulasi yang dilakukan oleh modulator yaitu
demodulator. Demodulator mempunyai fungsi kebalikan dari
modulator(demodulasi), yaitu proses mendapatkan kembali data atau proses
membaca data dari sinyal yang diterima dari pengirim. Dalam demodulasi, sinyal
pesan dipisahkan dari sinyal pembawa frekuensi tinggi. Kedua fungsi modulator dan
demodulator tersebut terdapat langsung pada sebuah perangkat yang disebut dengan
modem (modulator demodulator).
Tujuan Modulasi
 Transmisi menjadi efidien atau memudahkan pemancaran.
 Masalah perangkat keras menjadi lebih mudah.
 Menekan derau atau interferensi.
 Untuk memudahkan pengaturan alokasi frekuensi radio.
 Untuk multiplexing, proses penggabungan beberapa sinyal informasi untuk
disalurkan secara bersama-sama melalui satu kanal transmisi.

2. 2
Jenis Modulasi
Modulasi dibagi menjadi dua jenis metode, yaitu modulasi analog dan
modulasi digital. Modulasi analog adalah modulasi yang diterapkan secara terus
menerus dalam menanggapi informasi sinyal analog. Sedangkan modulasi digital
adalah proses penumpangan sinyal digital (bit stream) ke dalam sinyal carrier.
Modulasi digital sebetulnya adalah proses mengubah-ubah karakteristik dan sifat
gelombang pembawa(carrier) sedemikian rupa sehingga bentuk hasilnya(modulated
carrier) memiliki ciri-ciri dari bit-bit (0 atau 1) yang dikandungnya.
Teknik Modulasi Analog
Secara umum modulasi analog dibagi menjadi dua yaitu Angle Modulation
dan Amplitude Modulation (AM). Pada angle modulation terbagi lagi menjadi dua
teknik yaitu Phase Modulation(PM) dan Frequency Modulation(FM). Sedangkan
pada Amplitude Modulation(AM) dibagi menjadi empat yaitu double-sideband
modulation(DSB), single-sideband modulation(SSB atau SSB-AM), vestigial
sideband modulation(VSB atau VSB-AM) dan Quadrature amplitude modulation
(QAM).
Pada makalah ini akan difokuskan pada Amplitude Modulation(AM) saja dan
tidak akan membahas mengenai Angle Modulation lebih dalam lagi, agar lebih
memahami dan dapat fokus pada satu jenis teknik modulasi saja. Selain itu pada
makalah ini juga tidak akan dibahas mengenai teknik modulasi digital selain teknik
AM.
Amplitude Modulation(AM)
Amplitude Modulation(AM) adalah metode modulasi yang paling awal
digunakan untuk mengirim suara melalui radio. AM dikembangkan selama dua
dekade pertama dari awal abad ke20 dengan Roberto Landell De Moura dan
Reginald Fessenden’s Radiotelephone pada tahun 1900. Sampai sekarang AM masih
sering dipakai dalam berbagai bentuk komunikasi, misalnya digunakan dalam
portable radio dua arah, radio pesawat VHF, Citizen Band Radio, dan dikomputer

3. 3
modem (dalam bentuk QAM). Penggunaan AM lebih merujuk pada mediumwave
AM radio broadcast.
Amplitude Modulation(AM) adalah salah satu bentuk modulasi dimana
sinyal informasi digabungkan dengan sinyal pembawa(carrier) berdasarkan
perubahan amplitudonya. AM merupakan modulasi analog linier, disebut linier
karena frekuensi sinyal pembawanya tetap/konstan. Besarnya amplitudo sinyal
informasi mempengaruhi besarnya frekuensi sinyal pembawa. Parameter sinyal yang
mengalami perubahan adalah amplitudonya, amplitudo sinyal pembawa berubah-
ubah sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal informasi. Rentang frekuensi AM
adalah 500 Hz – 1.600 KHz dan panjang gelombang/amplitudonya adalah 1.600 KHz
– 30.000 KHz, jika direntangkan dengan satu meter, maka jangkauan sinyal AM bisa
mencapai puluhan ribu kilometer.
Amplitude Modulation(AM) adalah proses modulasi isyarat frekuensi rendah
pada gelombang frekuensi tinggi dengan mengubah-ubah amplitudo gelombang
frekuensi tinggi tanpa mengubah frekuensinya. AM adalah teknik modulasi yang
biasa diguanakan dalam komunikasi elektronik, dan paling sering digunakan untuk
transmisi informasi melalui radio carrier wave. Dalam AM, kekuatan sinyal dari
gelombang pembawa sangat bervariasi secara proporsional dengan bentuk
gelombang yang ditransmisikan. Teknik ini kontras dengan FM, dimana frekuensi
dari pembawa sinyal yang bervariasi, dan PM, dimana PM memiliki fase yang
bervariasi.
Cara Kerja AM
Modulasi AM mempergunakan amplitudo sinyal analog untuk membedaka
kedua keadaan sinyal digital. Pada AM, frekuensi dan phase sinyal adalah tetap, dan
yang berubah-ubah adalah amplitudonya. Sehingg keadaan “1”(high) sinyal digital
diwakili dengan tengan yang lebih besar daripada tegangan yang mewakili keadaan
“0”(low) sinyal digital. AM adalah cara modulasi yang paling mudah tetapi mudah
dipengaruhi oleh keadaan media transmisinya.
a(t) = a0 untuk bit 0, dan a1 untuk bit 1

4. 4
Contoh: Data 10110100 dengan bit rate = 1 bps, f = 4 Hz, a0 = 1 dan a1=4
Teknik Modulasi AM
Modulasi Basis
Modulasi Basis adalah metode memodulasi amplitudo dimana sinyal carier
dan sinyal informasi sama-sama dilewatkan melalui sisi basis modulator AM
(modulator AM yang digunakan berkomponen utama transistor) sehingga sinyal
termodulasinya sefasa dengan sinyal informasinya. Keuntungan dari metode ini
adalah pada sisi demodulator tidak diperlukan adanya rangkaian pembalik fasa selain
indeks modulasi yang relatif lebih baik daripada metode sekawannya.
Modulasi Kolektor
Modulasi Kolektor adalah metode memodulasi amplitudo dimana sinyal
carier dilewatkan melalui sisi basis dan sinyal informasi dilewatkan melalui sisi
kolektor dari modulator AM (modulator AM yang digunakan berkomponen utama
transistor) sehingga sinyal termodulasinya mendahului 180o dari sinyal informasinya.
Kelemahan dari metode ini adalah pada sisi demodulator diperlukan adanya
rangkaian pembalik fasa. Karena sifat transistor maka indeks modulasinya relatif
lebih buruk daripada metode sekawannya.
Bentuk Sinyal Modulasi Amplitudo (AM)
Sinyal pembawa berupa gelombang sinus dengan persamaan matematisnya:

5. 5
Sinyal pemodulasi, untuk memudahkan analisa, diasumsikan sebagai gelombang
sinusoidal juga, dengan persamaan matematisnya:
dimana,
Ec = amplituda maksimum sinyal pembawa
ωc = 2π fc dengan fc adalah frekuensi sinyal pembawa
Em = amplituda maksimum sinyal pemodulasi
ωm = 2π fm dengan fm adalah frekuensi sinyal pemodulasi
Sinyal AM, yakni sinyal hasil proses modulasi amplituda, diturunkan dari :
menjadi,
sehingga index modulasi (m) :
Index modulasi merupakan ukuran seberapa dalam sinyal informasi
memodulasi sinyal pembawa. Apabila index modulasi terlalu besar (m>1) maka hasil
sinyal termodulasi AM akan cacat dan apabila index modulasi terlalu rendah (m<1)
maka daya sinyal termodulasi tidak maksimal.
Untuk menghindari keadaan overmodulasi yaitu keadaan dimana gelombang
pembawa termodulasi lebih dari 100 %, maka kita harus dapat membatasi besar-
kecilnya modulasi yang terjadi. Hal ini dapat diatasi dengan cara menentukan nilai
index modulasi (m). Pengaruh indeks modulasi terhadap proses modulasi sinyal
pembawa dapat di pahami dari gambar berikut:

6. 6
Pengaruh Indeks Modulasi
Kondisi index modulasi m = 1 adalah kondisi ideal, dimana proses modulasi
amplituda menghasilkan output terbesar di penerima tanpa distorsi. Spektrum sinyal
AM dapat digambarkan sebagai berikut:
Spektrum Sinyal AM
Dari gambar diatas terlihat, modulasi amplituda memerlukan bandwidth 2x
bandwidth sinyal pemodulasi (= 2fm). Daya total sinyal AM dapat dituliskan dalam
persamaan matematik sebagai berikut :
dimana Pc adalah daya sinyal pembawa
adalah daya total sideband (LSB +USB)
Dari persamaan -persamaan tersebut di atas dapat kita diketahui bahwa lebar
pita frekuensi (band width) dalam sebuah proses modulasi amplitudo (AM) adalah
dua kali frekuensi sinyal informasi.
Pembagian Modulasi AM
Dalam pemodulasian amplitude modulation dibagi menjadi beberapa bagian
yaitu sebagai beriku.

7. 7
1. Double-sideband modulation with Carrier (DSB-WC)
Double-sideband modulation with Carrier (DSB-WC) adalah pemodulasian yang
digunakan pada radio broadcast AM
2. Double-sideband suppressed-carrier transmission (DSB-SC)
Double-sideband suppressed-carrier transmission (DSB-SC) adalah transmisi
dimana frekuensi yang tercipta oleh AM yang simetris antara diatas dan dibawah
carrier frequency dan tingkat pengankutannya berkurang ke tingkat praktis terendah,
idealnya yang benar-benar ditekan. Dalam moduasi DSB-SC, tidak seperti di AM,
pembawa gelombang tidak ditularkan dengan demikian, sebagian besar kekuasaan
didistribusikan antara sidebands, yang berarti peningkatan penutup di DSB-SC
dibandingkan dengan AM menggunakan kekuatan yang sama.
Transmisi DSB-SC adalah kasus khusus dari double-sideband transmisi
berkurang operator . Hal ini digunakan untuk sistem data radio .
Spektrum
DSB-SC pada dasarnya adalah gelombang AM tanpa pembawa(carrier), sehingga
mengurangi limbah listrik, dan memberikan efisiensi 50%. Ini merupakan
peningkatan dibandingkan transmisi normal AM (DSB), yang memiliki efisiensi
maksimum dari 33,333%, karena 2/3 dari daya yang di pembawa yang tidak
membawa kecerdasan, dan masing-masing sideband membawa informasi yang
sama. Single Side Band (SSB) ditekan pembawa adalah 100% efisien.
Spektrum plot sinyal DSB-SC:

8. 8
Cara Kerjanya
Ini adalah yang terbaik ditunjukkan secara grafik. Di bawah ini adalah sinyal
pesan yang satu mungkin ingin memodulasi ke pembawa, yang terdiri dari beberapa
komponen sinusoidal dengan frekuensi masing-masing 800 Hz dan 1200 Hz.
Persamaan untuk sinyal pesan ini .
Pembawaan,dalam hal ini, adalah dataran 5 kHz ( )
Sinusoid-gambar dibawah ini.
modulasi dilakukan oleh perkalian dalam domain waktu, yang menghasilkan 5 kHz
sinyal pembawa, yang amplitudo bervariasi dalam cara yang sama seperti sinyal
pesan.

9. 9
Nama " suppressed carrier" muncul karena komponen sinyal pembawa
ditekan-tidak muncul dalam sinyal output. Hal ini terlihat ketika spektrum sinyal
output dilihat. Dalam gambar yang ditampilkan di bawah ini kita melihat empat
puncak, dua puncak di bawah 5000 Hz adalah sideband rendah (LSB) dan dua
puncak di atas 5000 Hz adalah sideband atas (USB), tetapi tidak ada puncak pada
tanda 5000 Hz, yang adalah frekuensi suppressed carrier.
3. Double-sideband reduced-carrier transmission
Double-sideband reduced-carrier transmission adalah transmisi di mana (a)
frekuensi yang dihasilkan oleh modulasi amplitudo yang simetris spasi atas dan di
bawah pembawa(carrier) dan (b) tingkat pembawa dikurangi untuk transmisi pada
tingkat yang tetap di bawah itu yang disediakan untuk modulator .

10. 10
Catatan: Pada transmisi DSB-RC, pembawa biasanya ditularkan pada tingkat yang
cocok untuk digunakan sebagai acuan oleh penerima, kecuali untuk kasus di mana ia
berkurang ke tingkat praktis minimum, yaitu pembawa ditekan.
4. Single-sideband modulation ( SSB ) atau single-sideband suppressed-carrier
modulation (SSB-SC )
Di radio komunikasi, single-sideband modulation (SSB) atau single-sideband
ditekan-carrier modulation (SSB-SC)merupakan penyempurnaan dari modulasi
amplitudo yang menggunakan pemancar daya dan bandwidth yang lebih
efisien.Modulasi amplitudo menghasilkan sinyal output yang memiliki dua kali
bandwidth asli baseband sinyal. Single-sideband modulation menghindari
penggandaan ini bandwidth, dan daya yang terbuang pada pembawa, pada biaya
peningkatan kompleksitas perangkat dan lebih sulit tala pada penerima.
5. Vestigal Sideband (VSB)
Batasan single-sideband modulation digunakan untuk sinyal suara dan tidak
tersedia untuk video sinyal / TV mengarah ke penggunaan vestigial
sideband. Sebuah vestigial sideband (di radio komunikasi) adalah sideband yang
telah hanya sebagian dipotong atau ditekan. Siaran televisi (dalam format video
analog) menggunakan metode ini jika video yang sedang ditransmisikandalam AM ,
karena besar bandwidth yang digunakan. Hal ini juga dapat digunakan dalam
transmisi digital, seperti ATSC standar 8-VSB . The Milgo 4400/48 modem (sekitar
1967) digunakan sideband vestigial dan fase-shift keying untuk memberikan 4800
bit / s transmisi melalui saluran 1600 Hz.
Siaran atau transportasi saluran untuk TV di negara-negara yang
menggunakan NTSC atau ATSC memiliki bandwidth 6 MHz. Untuk menghemat
bandwidth, SSB akan diinginkan, tetapi sinyal video memiliki konten frekuensi
rendah signifikan (rata-rata kecerahan) dan memiliki pulsa sinkronisasi persegi
panjang. Rekayasa kompromi transmisi vestigial-sideband. Dalam sideband
vestigial, sideband atas penuh W2 bandwith = 4.75 MHz ditularkan, tetapi hanya

11. 11
W1 = 1,25 MHz dari sideband rendah ditransmisikan, bersama dengan carrier. Hal
ini secara efektif membuat sistem AM pada frekuensi modulasi rendah dan SSB
pada frekuensi modulasi tinggi. Tidak adanya komponen sideband rendah pada
frekuensi tinggi harus dikompensasikan, dan ini dilakukan oleh RFdan IF filter.
6. Quadrature amplitude modulation
Quadrature amplitude modulation (QAM) adalah baik analog dan
digital modulasi skema. Ini menyampaikan dua sinyal pesan analog, atau dua
digital bit stream , dengan mengubah (memodulasi) yang amplitudo dari
dua gelombang pembawa , menggunakan amplitudo-shift keying (ASK) skema
modulasi digital atau modulasi amplitudo (AM) modulasi analog skema.Dua
gelombang pembawa frekuensi yang sama, biasanya sinusoid , yang keluar dari
fase satu sama lain dengan 90 ° dan dengan demikian disebut quadrature carrier atau
komponen quadrature - maka nama skema. Gelombang termodulasi dijumlahkan,
dan gelombang terakhir adalah kombinasi dari kedua fase-shift keying (PSK)
dan amplitudo-shift keying (ASK), atau, dalam kasus analog, fase modulasi (PM)

12. 12
dan modulasi amplitudo. Dalam kasus QAM digital, jumlah terbatas setidaknya dua
tahap dan setidaknya dua amplitudo digunakan. PSK modulator sering dirancang
menggunakan prinsip QAM, tetapi tidak dianggap sebagai QAM sejak amplitudo
sinyal pembawa termodulasi adalah konstan. QAM digunakan secara luas sebagai
skema modulasi untuk digital telekomunikasi sistem. Sewenang-wenang
tinggi efisiensi spektral dapat dicapai dengan QAM dengan menetapkan
sesuai konstelasi ukuran, hanya dibatasi oleh tingkat kebisingan dan linearitas dari
saluran komunikasi.
QAM yang digunakan dalam sistem serat optik sebagai tarif sedikit
peningkatan; QAM16 dan QAM64 dapat optik ditiru dengan 3-jalan interferometer .
Seperti semua modulasi skema, QAM menyampaikan data yang dengan
mengubah beberapa aspek dari sinyal pembawa, atau gelombang pembawa ,
(biasanya sinusoid ) dalam menanggapi sinyal data. Dalam kasus QAM, amplitudo
dua gelombang frekuensi yang sama, 90 ° out-of-fase satu sama lain (dalam
quadrature) berubah(termodulasi atau mengetik) untuk mewakili sinyal
data. Amplitudo modulasi dua carrier di quadrature dapat dipersamakan dilihat
sebagai baik amplitudo modulasi dan fase modulasi pembawa tunggal.
Fase modulasi (analog PM) dan fase-shift keying (PSK digital) dapat dianggap
sebagai kasus khusus dari QAM, di mana besarnya sinyal modulasi adalah konstan,
dengan hanya fase yang berbeda-beda. Ini juga dapat diperluas untuk modulasi
frekuensi (FM) dan frekuensi-shift keying (FSK), untuk ini dapat dianggap sebagai
kasus khusus dari modulasi fase.
Ketika transmisi dua sinyal oleh modulasi mereka dengan QAM, sinyal yang
ditransmisikan akan dalam bentuk:
dimana . dan adalah sinyal modulasi, adalah
frekuensi pembawa dan adalah bagian nyata.

13. 13
Pada penerima, kedua sinyal modulasi dapat didemodulasi menggunakan
demodulator koheren. Receiver seperti mengalikan sinyal yang diterima secara
terpisah dengan kedua cosinus dan sinus sinyal untuk menghasilkan perkiraan yang
diterima dari masing-masing. Karena orthogonality properti dari
sinyal pembawa, adalah mungkin untuk mendeteksi sinyal modulasi independen.
Dalam kasus ideal didemodulasi dengan mengalikan sinyal yang
ditransmisikan dengan sinyal cosinus:
Menggunakan standar identitas trigonometri , kita dapat menuliskannya sebagai:
Low-pass filter menghilangkan istilah frekuensi tinggi (mengandung
), Hanya menyisakan I(t) istilah. Sinyal disaring ini tidak dipengaruhi oleh
Q(t), Menunjukkan bahwa komponen dalam fase dapat diterima secara independen
dari komponen quadrature. Demikian pula, kita dapat mengalikan Q(t)oleh
gelombang sinus dan kemudian low-pass filter untuk mengekstrak .
Analog QAM menderita masalah yang sama seperti Single-sideband
modulation : fase yang tepat dari carrier diperlukan untuk demodulasi yang tepat
pada penerima. Jika fase demodulating bahkan sedikit off, itu
menghasilkan crosstalk antara sinyal termodulasi. Masalah ini dari sinkronisasi
carrier pada penerima harus ditangani entah bagaimana dalam sistem
QAM. Demodulator koheren perlu tepatnya di fase dengan sinyal yang diterima, atau
sinyal termodulasi tidak dapat diterima secara independen.Hal ini dicapai biasanya
dengan mengirimkan ledakan subcarrier atau sinyal Percontohan .

14. 14
Analog QAM digunakan dalam:
 NTSC dan PAL analog televisi Color sistem, di mana I- dan Q-sinyal membawa
komponen chroma (warna) informasi. Fase pembawa QAM pulih dari
khusus Colorburstdikirimkan pada awal setiap baris scan.
 C-QUAM ( "Kompatibel QAM") digunakan dalam stereo AM radio untuk
membawa informasi perbedaan stereo.
Analisis Fourier dari QAM [ sunting ]
Dalam domain frekuensi , QAM memiliki pola spektral mirip dengan DSB-
SC modulasi. Menggunakan properti dari Fourier transform , kami menemukan
bahwa:
{ Displaystyle S (f) = { frac {1} {2}} left [M_ {I} (f-f_ {0}) + M_ {I} (f + f_
{0}) right] + { frac {i} {2}} left [M_ {Q} (f-f_ {0}) - M_ {Q} (f + f_ {0})
right]}
dimana S (f), M I (f) dan M Q (f) adalah transformasi Fourier (representasi frekuensi-
domain) dari s (t), I (t) dan Q (t), masing-masing.
Penerapan Modulasi AM
Di pemancar radio dengan teknik AM, amplitudo gelombang carrier akan
diubah seiring dengan perubahan sinyal informasi (suara) yang dimasukkan.
Frekuensi gelombang carrier-nya relatif tetap. Kemudian, sinyal dilewatkan ke RF
(Radio Frequency) Amplifier untuk dikuatkan agar bisa dikirim ke jarak yang jauh.
Setelah itu, dipancarkan melalui antena.

15. 15
Kelebihan dan Kekurangan AM
Kelebihan :
1. Memiliki range jangkauan yang luas karena sinyal AM mampu dipantulkan
pada lapisan udara teratas yaitu ionosfer.
2. Lebih mudah dimodulasi karena lebih sederhana.
3. Sinyal dapat berubah menjadi suara dengan peralatan sederhana. Jika sinyal
cukup kuat, bahkan tidak dibutuhkan sumber daya khusus, dan dapat diterima
dengan sebuah penerima radio kristal sederhana tanpa catu daya sama sekali
(mungkin beberapa pembaca pernah mengalami proyek radio kristal di masa
kecil)
Kekurangan :
1. Dapat terganggu oleh gangguan atmosfir.
2. Daya yang dibutuhkan lebih besar dibandingkan FM.
3. Bandwith yang sempit juga membatasi kualitas suara yang dapat disampaikan
oleh kegiatan broadcasting radio

16. 16
Referensi
https://en.wikipedia.org/wiki/Quadrature_amplitude_modulation
https://en.wikipedia.org/wiki/Single-sideband_modulation
https://en.wikipedia.org/wiki/Double-sideband_suppressed-carrier_transmission
http://elektronika-dasar.web.id/modulasi-amplitudo-amplitude-modulation-am/
https://fahmizaleeits.wordpress.com/tag/amplitude-modulation-am/
https://en.wikipedia.org/wiki/Amplitude_modulation