Apa itu Frequency-Shift Keying (FSK)?
Frequency-Shift Keying (FSK) adalah metode transmisi sinyal digital menggunakan sinyal diskret. Dua keadaan biner — logika 0 (rendah) dan 1 (tinggi) dalam mekanisme pengalihan frekuensi biner — masing-masing direpresentasikan oleh gelombang analog.
Logika 0 direpresentasikan oleh gelombang pada frekuensi tertentu, dan logika 1 direpresentasikan oleh gelombang dengan frekuensi berbeda. Jarak antara logika 0 dan logika 1 dikenal sebagai deviasi atau titik pergeseran. Modem mengonversi data biner dari komputer ke FSK untuk transmisi melalui saluran telepon, kabel, serat optik, atau media nirkabel. Modem juga mengonversi sinyal FSK yang masuk menjadi status rendah dan tinggi digital, yang dapat dipahami komputer dalam bentuk biner.
Saat mentransmisikan data antara node, jarak antara status digital menentukan seberapa banyak data yang dapat dikirim dalam jangka waktu tertentu. Jika logika 0 dan logika 1 terlalu berjauhan, laju transfer data menjadi lambat. Namun, jika perubahan frekuensi terlalu berdekatan, dapat menyebabkan interferensi antar simbol (ISI) yang dapat mengakibatkan kesalahan pada penerima. Oleh karena itu, untuk memaksimalkan throughput dan mencegah ISI, sinyal harus sedekat mungkin.
FSK juga dapat beroperasi dengan lebih dari dua frekuensi diskret biner. Ini dikenal sebagai Multiple Frequency-Shift Keying (MFSK). MFSK menggunakan teknik modulasi orthogonal M-ary yang dapat mentransmisikan dua atau lebih bit secara bersamaan.
Sejarah Frequency-Shift Keying (FSK)
Frequency-Shift Keying memiliki sejarah yang cukup panjang. Teknologi ini pertama kali ditemukan untuk digunakan dengan mesin teleprinter mekanis pada pertengahan 1900-an. Kecepatan standar mesin-mesin tersebut adalah 45 baud, yang setara dengan sekitar 45 bit per detik. Ketika komputer pribadi menjadi umum dan jaringan mulai berkembang, kecepatan sinyal ini menjadi terlalu lambat untuk kebutuhan throughput yang lebih tinggi. Pengiriman dokumen teks besar dan program memerlukan waktu berjam-jam.
Pada tahun 1970-an, para insinyur mulai mengembangkan modem dengan kecepatan lebih tinggi, dan pencarian akan bandwidth yang lebih besar terus berlanjut. Modem komputer awal menggunakan FSK hingga kecepatan 1.200 baud tercapai. Selain itu, teknologi seluler generasi kedua juga menggunakan FSK untuk keperluan pensinyalan panggilan. Namun, setelah kebutuhan bandwidth mencapai tingkat tertentu, FSK dianggap tidak efisien sehingga mekanisme modulasi digital lainnya lebih sering digunakan.
FSK juga berkontribusi pada inovasi transportasi digital lainnya, yang mengarah pada beberapa varian modulasi spektrum, termasuk:
- Minimum-shift keying, yang digunakan untuk mengonversi sinyal digital menjadi sinyal analog.
- Gaussian minimum-shift keying, yang merupakan jenis modulasi dengan amplop konstan.
- Audio frequency-shift keying, yang merupakan teknik modulasi untuk merepresentasikan data digital.
- Continuous-phase frequency-shift keying, yang merupakan bentuk modulasi frekuensi analog yang kontinu.
Aplikasi Frequency-Shift Keying (FSK)
Meskipun memiliki keterbatasan bandwidth, FSK masih digunakan dalam beberapa situasi yang memerlukan transportasi dengan keandalan tinggi untuk aplikasi bandwidth rendah. Beberapa contoh penggunaan umum FSK atau variannya meliputi:
- Sistem komunikasi paging;
- Identifikasi pemanggil (caller ID); dan
- Pengukuran utilitas.
Teknologi Pengganti Frequency-Shift Keying (FSK)
Untuk aplikasi dan kasus penggunaan yang membutuhkan tingkat throughput lebih tinggi, FSK sebagian besar telah digantikan oleh teknik modulasi digital lainnya, seperti:
- Amplitude-Shift Keying (ASK), yang menggunakan perubahan amplitudo untuk merepresentasikan nilai bit.
- Phase-Shift Keying (PSK), yang merepresentasikan nilai bit sebagai perubahan sudut modulasi.
- Quadrature Amplitude Modulation (QAM), yang merupakan kombinasi ASK dan PSK yang dirancang untuk menangani tingkat transmisi data yang lebih tinggi.