modul 9 transmisi digital

Download Modul 9 Transmisi Digital

Post on 19-Oct-2015

10 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

oke

TRANSCRIPT

Modul 9Transmisi Digital1.Perbedaan Sinyal Analog dan Sinyal DigitalSinyal analog adalah sinyal yang perubahannya tidak terputus terhadap waktu. Dalam transmisi analog maka akan terlihat bentuk gelombang tersebut di setiap tahap pengiriman. Sedangkan sinyal digital adalah sinyal yang berbentuk pulsa-pulsa tegangan atau arus terputus-putus yang menggambarkan pengkodean dari sinyal aslinya (analog atau digital) seperti terlihat pada Gambar 9.1 di bawah ini:Gambar 9.1 Perbedaan sinyal analog dengan sinyal digitalSinyal digital merupakan kombinasi dua tegangan tinggi dan rendah (On atau Off) yang merupakan pengkodean dari suatu informasi/sinyal yang diwakilinya.Keuntungan dengan sistem digital sebagai berikut:

1. Sistem digital hanya menangani dua macam sinyal On atau Off sebab itu mudah untuk menanganinya. Mudah pula untuk memperbaiki kesalahan yang dialaminya selama perjalanan.2. Untuk deteksi On dan Off mudah.

3. Pembuatan rangkaian digital lebih mudah (Menggunakan IC VLSI)

4. Dengan sistem coding, maka error yang terjadi selama perjalanan pada sinyal digital dapat diperbaiki.

5. Sinyal digital dapat compress walau dengan mengorbankan kualitas hingga kebutuhan frekuensi dalam pengiriman dapat dikurangi. Pada dasarnya transmisi digital membutuhkan bandwidth yang jauh lebih besar dari pada sinyal analog. Tetapi dengan teknologi kompres maka bandwidth yang dibutuhkan dapat diturunkan.

6. Sistem digital dapat diproses terpadu dengan sistem komputer (misalnya: Video CD, dan lain-lain) dengan proses lewat komputer ini, maka pengolahan sinyal digital sangat mudah dan features yang dapat ditawarkan dapat sangat bervariasi.7. Transmisi digital lebih andal dibandingkan transmisi analog.

8. Sinyal digital jauh lebih mudah digabungkan (Multiplexing) dengan sinyal dari berbagai-bagai sumber maupun tujuan dan sangat fleksibel.Untuk mengodekan sinyal analog menjadi digital digunakan system Bilangan biner dengan konversi dari bilangan decimal sebagai berikut:0 = 0000

1 = 0001 (0 + 0 + 0 + 1)

2 = 0010 (0 + 0 + 2 + 0)3 = 0011 (0 + 0 + 2 + 1)4 = 0100 (0 + 4 + 0 + 0)

5 = 0101 (0 + 4 + 0 + 1)

6 = 0110 (0 + 4 + 2 + 0)

7 = 0111 (0 + 4 + 2 + 1)

8 = 1000 (8 + 0 + 0 + 0)9 = 1001 (8 + 0 + 0 + 1)Sehubungan dengan proses digital, maka contoh soal berikut ini: yaitu carilah pengkodean untuk bilangan kedalam konversi bilangan biner.Jawab:

Dalam dunia komputer kita tidak hanya terlibat dengan angka, tetapi juga dengan kata, huruf, tanda baca, logat dan sebagainya. Semuanya dapat memiliki harga tertentu dalam bentuk kode yang sesuai.

Satuan dasar informasi alam notasi digital dua keadaan disebut bilangan biner. Isi memori komputer dapat ditulis atau dibaca dalam satuan yang berisi 16 bit atau 32 bit, dan setiap satuan dinamakan satu kata (word)32 bit telah cukup untuk menyatakan satu bilangan dengan ketelitian sekitar 10 digit desimal yang umumnya sudah dianggap cukup untuk perhitungan. Satu kata dapat pula menyatakan sebuah instruksi atau lebih, tergantung pada bentuk pengkodean yang dipakai. Selain itu, kata juga dapat diartikan dalam bentuk karakter. Misalnya, kata 32 bit dapat mewakili empat karakter, yang masing-masing 8 bit atau kata dari 16 bit dapat mewakili 2 karakter.Umumnya, satu kali akses ke memori akan menghasilkan suatu kata (word), meskipun tidak selamanya berlaku. Setiap lokasi satu kata dalam memori diberi nomor yang unit dan dinamakan address (pengalamatan). Dengan mengirimkan alamat tertentu, maka isi memori pada alamat tersebut dapat diberikan untuk membaca isinya, atau menulisi dengan data baru.Satu blok kecil memori dapat mengandung 4096 lokasi. Perhatikan penggunaan bilangan kelipatan dua di sini. 4096 adalah 212, artinya bilangan biner 12 bit dapat digunakan untuk mengalamati semua lokasi dalam blok tersebut. Kadang-kadang 4096 disingkat menjadi 4 Kilobiner dengan 1 Kilobiner = 1024 bit atau sama dengan 210.

Sebagai contoh, ukuran memori 16 M. Bilangan ini menunjukkan jumlah address untuk memori yang harus disediakan. Untuk menyatakan alamat memori tersebut dibutuhkan bit sebanyak 14 bit minimal. Untuk memungkinkan alamat yang lebih banyak maka bit yang disediakan 16 buah yang berarti sebanyak 216 alamat.Satu karakter 8 bit dinamakan satu byte. Beberapa komputer berorientasi pada byte, artinya setiap alamat mengandung satu byte atau karakter. Pada komputer kecil memori dirancang sedemikian rupa sehingga setiap akses akan menghasilkan satu byte, meskipun pada komputer yang lebih besar satu akses dapat menghasilkan beberapa byte.Instruksi dan data numerik pada komputer jenis pertama terdiri dari beberapa byte tergantung pada ketelitian yang diinginkan atau pada jumlah informasi yang harus disediakan.Selain istilah bit, byte dan word yang sering kita jumpai, beberapa pembuat mikroprosesor juga merancang peralatan yang menyimpan hanya 4 bit sebagai satu satuan. Mereka menamakan setengah byte ini dengan nibble.2.Perubahan Signal Analog menjadi Digital2.1Bentuk Sinyal AnalogSebuah sinyal dapat berbentuk continous atau / discrete digital. Lihat Gambar 9.2 di bawah ini:Pada sumbu waktu, sebuah sinyal terdiri dari besaran: amplitudo, frekuensi dan phasa. Amplitudo berhubungan dengan power sinyal. Semakin besar amplitudo maka power sinyal juga semakin besar.

Gambar 9.2 Sinyal continous dan sinyal discrete.Tiap sinyal, jika bukan sinusoida, selalu terdiri dari berbagai sinusoida dengan bermacam frekuensi dan phasa. Perbedaan amplitudo dan phasa inilah yang akan membentuk warna/keunikan sinyal tersebut.

Sebuah bit dapat terdiri dari ratusan frekuensi dengan amplitudo dan phasa yang berbeda. Sudut-sudut tajam pada signal digital dibentuk oleh frekuensi tinggi. Untuk jelasnya sinyal digital tersebut digambarkan dalam bentuk frekuensi domain.

Jika frekuensi tinggi tersebut disaring atau di filter (tidak boleh lewat) maka bentuk sinyal digital akan menjadi catat. Akan tetapi, cacat tersebut masih dapat diperbaiki dipenerima dengan dua cara yaitu regenerasi dan penambahan bit untuk CRC.Dalam transmisi sinyal, maka pita frekuensi yang tersedia sangat terbatas. Semakin sedikit pita tersebut dipakai semakin baik, karena dapat digunakan untuk aplikasi yang lain.

Jika lebar pulsa minimum adalah T detik atau kecepatan aliran bit = R = 1/T maka optimum bandwidth yang dibutuhkan adalah 1/T atau = R.2.2Proses perubahan signal analog menjadi digitalPerubahan signal analog menjadi digital dilakukan dengan dua tahap yaitu pencuplikan (sampling) dan kuantisasi. Prinsipnya digambarkan pada Gambar 9.3 di bawah ini:

Gambar 9.3 Proses perubahan sinyal analog ke sinyal digital.Hasil pengolahan sinyal di atas adalah bit stream yang kecepatannya = S K.Di mana S = jumlah sampling/detik dan K = jumlah bit/sampling.

Sinyal ini disalurkan melalui saluran transmisi dan diolah kembali menjadi sinyal analog. Semakin besar s maka sinyal analog yang diterima akan semakin menyerupai aslinya. Yang paling optimum bila s = 2 bandwidth sinyal analog-nya.Banyaknya kuantisasi per-sampling (k) akan menentukan besarnya kesalahan yang mungkin terjadi. Semakin besar k maka kesalahan bit menjadi semkin kecil. Jumlah level kuantisasi = 2k.Jumlah sampling yang ideal untuk suatu sinusoida adalah sebanyak-banyaknya. Secara optimal 2 sampling saja sudah cukup untuk mewakili satu gelombang sinusoida. Sehingga besarnya S adalah 2 frekuensi tertinggi sinyal seperti yang terlihat pada Gambar 9.4 di bawah ini:Gambar 9.4 Proses kwantisasi sinyal.

Untuk VBW 0,3 3,4 KHz maka jumlah sampling optimal adalah 2 sampling 4 KHz = 8 K sampling/detik sehingga didapatkan jarak antar-sampling adalah 125 second.S adalah 2 frekuensi tertinggi sinyal. Untuk frekuensi di bawah 4 KHz pengodean akan lebih baik lagi.Untuk kuantisasi dikenal 2 standard yaitu standard amerika dan standard eropa. Standard eropa menggunakan 8 bit/sampling sedangkan standard amerika menggunakan 7 bit/sampling. Dengan demikian, maka kecepatan bit untuk standard eropa adalah 8 8 KBPS = 64 KBPS sedangkan untuk standard amerika adalah 8 7 KBPS = 56 KBPS3.Multiplexing (Penggabungan dalam Kawasan Waktu) pada Transmisi DigitalMultiplexing dilakukan dengan cara berikut ada 30 kanal yang akan digabungkan menjadi satu jalur disebut juga dengan Pulse Code Modulation (PCM): Adapun proses multiplexing sebagai berikut:Yang masuk ke dalam VBW adalah sinyal pada tahap 4 kawat. Masukan analog diumpan pada kanal 1 sampai dengan 31 sedangkan kanal 0 dan 15 tidak diisi. (PCM 30 kanal)

a. Setiap 125/32 s pengambilan sample pada kanal berikutnya. Dan hasilnya adalah pulsa sampling secara bergiliran dari kanal 0 sampai kanal 31 (di mana kanal 0 dan 15 kosong) total sampling adalah 32 8 KS/detik.b. Pulsa-pulsa sampling dikuantisasi menjadi sinyal binari dengan 8 bit per sampling sehingga total bit menjadi 32 8 8 KBPS.

Gambar 9.5 Proses multiplexing PCM 30

c. Pada proses c maka kanal 0 diisi dengan pulsa sinkronisasi sedangkan kanal 15 diisi dengan informasi status dan pengebelan (signaling).d. Pulsa 2048 KBPS biasa dikenal dengan saluran 2 MB dimanipulasi atau dikonversikan dengan kode AMI/HDB3 untuk mengatasi masalah dalam penerimaan.e. Pada proses penerimaan dilakukan hal yang sebaliknya.

f. Pada tahap selanjutnya multiplexing dapat dilanjutkan dengan cara yang sama, tetapi yang diambil adalah bit-bit dan bukan sampling. Tiap saat satu bit pada 2 MBPS dan waktu putarnya adalah 125 s (32 4) untuk menyalurkan 4 32 kanal VBW.

g. Jadi multiplexing dilakukan tahap demi tahap:

PCM (Eropa)kanalKBPSPCM (JPN)kanalKBPS

Tk satu302.048Tk satu241.544

Tk dua1208.448Tk dua966.312

Tk tiga48034.368Tk tiga48032.064

Tk empat1920139.264Tk empat144097.728

Tk lima7680565.148Tk lima5760297.200

Di samping cara multiplexing di atas yang biasa dikenal dengan multiplexing PDH (Plesiosynchro