SIMULASI INTERAKTIF MODULASI DIGITAL PHASE SHIFT KEYING (PSK), QUADRATURE PHASE SHIFT KEYING (QPSK), DAN DIFFERENTIAL PHASE SHIFT KEYING (DPSK) MENGGUNAKAN MATLAB GUI

Abstrak

Modulasi digital merupakan teknik yang digunakan dalam sistem komunikasi untuk mengirimkan informasi melalui perubahan karakteristik sinyal pembawa. Namun, konsep modulasi digital seperti proses modulasi, transmisi, demodulasi, diagram konstelasi, dan pengaruh gangguan pada kanal komunikasi sering kali sulit dipahami hanya melalui pembelajaran teori. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang aplikasi simulasi interaktif berbasis MATLAB Graphical User Interface (GUI) sebagai media pembelajaran modulasi digital. Aplikasi yang dirancang mampu mensimulasikan proses komunikasi digital secara bertahap mulai dari pengirim, modulator, transmisi, demodulator, hingga penerima. Teknik modulasi digital yang diterapkan meliputi Phase Shift Keying (PSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), dan Differential Phase Shift Keying (DPSK). Selain itu, aplikasi dilengkapi dengan kanal Additive White Gaussian Noise (AWGN) dan Rayleigh Fading untuk mensimulasikan pengaruh gangguan pada proses transmisi sinyal. Hasil simulasi ditampilkan dalam bentuk grafik sinyal, diagram konstelasi, dan data digital sehingga pengguna dapat mengamati perubahan sinyal pada setiap tahapan proses komunikasi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa aplikasi GUI yang dirancang dapat menjalankan seluruh proses simulasi dengan baik serta menampilkan visualisasi yang jelas dan mudah dipahami. Melalui aplikasi ini, pengguna dapat memahami proses modulasi, transmisi, dan demodulasi, serta membedakan karakteristik modulasi digital PSK, QPSK, dan DPSK. Pengujian lebih lanjut dilakukan melalui penyebaran kuesioner kepada 45 responden yang terdiri atas mahasiswa Teknik Elektro Universitas Tanjungpura untuk menilai aspek kemudahan penggunaan, kualitas visualisasi, efektivitas pemahaman, dan penilaian umum terhadap aplikasi. Hasil evaluasi menunjukkan nilai rata-rata aspek kemudahan penggunaan sebesar 3,68, kualitas visualisasi sebesar 3,62, efektivitas pemahaman sebesar 3,53, dan penilaian umum sebesar 3,68. Secara keseluruhan aplikasi memperoleh nilai rata-rata 3,62 dengan kategori sangat baik, sehingga layak digunakan sebagai media pembelajaran komunikasi digital.

Digital modulation is a technique used in communication systems to transmit information through changes in the characteristics of the carrier signal. However, digital modulation concepts such as modulation processes, transmission, demodulation, constellation diagrams, and the influence of interference on communication channels are often difficult to understand only through theoretical learning. Therefore, this research aims to design an interactive simulation application based on MATLAB Graphical User Interface (GUI) as a digital modulation learning medium. The designed application is able to simulate the digital communication process in stages starting from sender, modulator, transmission, demodulator, to receiver. The digital modulation techniques applied include Phase Shift Keying (PSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), and Differential Phase Shift Keying (DPSK). In addition, the application is equipped with Additive White Gaussian Noise (AWGN) and Rayleigh Fading channels to simulate the effect of interference on the signal transmission process. Simulation results are displayed in the form of signal graphs, constellation diagrams and digital data so that users can observe signal changes at each stage of the communication process. The test results show that the designed GUI application can carry out the entire simulation process well and displays visualizations that are clear and easy to understand. Through this application, users can understand the modulation, transmission and demodulation processes, as well as distinguish the characteristics of PSK, QPSK and DPSK digital modulation. Further testing was carried out by distributing questionnaires to 45 respondents consisting of Electrical Engineering students at Tanjungpura University to assess aspects of ease of use, visualization quality, effectiveness of understanding, and general assessment of the application. The evaluation results show an average value for the ease of use aspect of 3.68, visualization quality of 3.62, effectiveness of understanding of 3.53, and general assessment of 3.68. Overall, the application received an average score of 3.62 in the very good category, making it suitable for use as a digital communication learning medium.