telekomunikasi analog & digital - slide week 6 - transmisi sinyal analog secara digital
TRANSCRIPT
Modul ke:
Fakultas
Program Studi
Telekomunikasi Analog & DigitalTransmisi Sinyal Analog Secara Digital
Beny Nugraha, MT, M.Sc
06FAKULTAS
TEKNIK
TEKNIK ELEKTRO
Pendahuluan
• Digitalisasi Proses merubah sinyal analog menjadi digital:
PCM (Pulse Code Modulation)
• Pulse Code Modulation (PCM) atau modulasikode pulsa adalah salah satu teknik untukproses konversi analog-ke-digital.
• Proses-proses dasar dalam teknik PCM adalahsampling, kuantisasi, dan enkoding. Proses-proses tersebut diilustrasikan pada gambar berikut:
PCM (Pulse Code Modulation)
• Sampling proses pengambilan sampel-sampel dari sebuah sinyal kontinyu, yang dilakukan dengan cara mengukur amplitudo secara periodik di waktu-waktu tertentu.
• Kuantisasi proses merepresentasikan sampel-sampel amplitudo yang didapatkan menjadi nilai-nilai diskrit.
• Enkoding (penyandian) proses mengubah tingkat-tingkat diskrit ini menjadi sekumpulan kode sandi digital.
PCM (Pulse Code Modulation)
• Asumsikan bahwa pada sebuah sistem PCM, dan digunakan tingkatan kuantiasasi L, maka:
• Di mana n adalah bilangan bulat. Dalam kasus ini, sebanyak n = Log2 L pulsa biner akan ditransmisikanuntuk setiap sampel sinyal pesan.
• Apabila bandwidth sinyal pesan adalah fm dan lajusampling adalah fs (≥2fm), maka sebanyak nfs pulsabiner harus ditransmisikan setiap detiknya.
PCM (Pulse Code Modulation)
• Dengan mengasumsikan bahwa sinyal-sinyal PCM adalah sinyal-sinyal low-pass yang memilikibandwidth fPCM, maka laju sampling minimum yang dibutuhkan adalah 2fPCM. Sehingga:
• Persamaan di atas menunjukkan bahwa bandwidth minimum yang dibutuhkan oleh sistem PCM adalahberbanding lurus dengan bandwidth sinyal pesan danjuga dengan julah bit per simbol.
PAM (Pulse Amplitude Modulation)
• Dengan modulasi PAM, sinyal carrier merupakan serangkaian pulsa-pulsa persegi periodik yang dimodulasikan dengan mengubah amplitudo dari pulsa-pulsa tersebut sesuai dengan nilai-nilai sesaat (hasil sampling) dari sinyal pesan analog.
PAM (Pulse Amplitude Modulation)
• Sebuah sinyal PAM dapat dijabarkan oleh persamaan berikut:
• Di mana p(t) adalah sebuah pulsa persegi dengan amplitudo satu satuan dan durasi (lebar pulsa) d, sehingga dapat pula didefinisikan oleh persamaan berikut:
PAM (Pulse Amplitude Modulation)
• Xs(t) dapat juga dinyatakan sebagai konvolusi antara ms(t) (sinyal hasil sampling sekejap) dengan pulsa persegi p(t):
Modulasi Delta
• Modulasi Delta (DM) Salah satu metodekonversi sinyal analog menjadi digit biner (bit) yang hanya membutuhkan rangkaian yang jauhlebih sederhana dari pada skema PCM biasa.
• Sebuah sistem DM diilustrasikan dengan gambar berikut:
Modulasi Delta
• Input ke blok komparator adalah:
• Di mana m(t) adalah sinyal pesan dan adalah sebuah sinyal referensi. Output dari blok komparator adalah:
Modulasi Delta
• Maka, output yang dihasilkan oleh modulatur delta ini adalah:
• Sehingga, output yang dihasilkan oleh sebuah modulator delta adalah serangkaian impuls, di mana tiap-tiap impuls dapat memiliki polaritas positif atau negatif, tergantung pada tanda positif/negatif dari e(t) pada saat sampling dilakukan.
Modulasi Delta
• Apabila diambil integral dari xDM(t), maka hasil yang diperoleh adalah:
• Yang merupakan sebuah taksiran pendekatan untuk m(t) dalam bentuk fungsi anak-tangga, seperti diperlihatkan dalam gambar berikut:
TDM (Time Division Multiplexing)
• TDM digunakan untuk mentransmisikan beberapa sinyal yang berbeda secara sekaligus melalui kanal yang sama.
• Tiap-tiap sinyal yang hendak ditransmisikan terlebih dulu dibatasi bandwidthnya dengan menggunakan sebuah filter low-pass, dengan tujuan menghilangkan komponen-komponen frekuensi yang tidak perlu ada.
• Artinya, tanpa komponen-komponen frekuensi ini sinyal sudah dapat direpresentasikan secara akurat.
TDM (Time Division Multiplexing)
• Gambar di atas mengilustrasikan hasil multipleksi TDM dari dua buah sinyal PAM.
• Di sisi penerima di penghujung sinyal, demultipleksi sinyal komposit tersebut akan dilakukan juga dengan menggunakan sebuah komutator, yang outputnya didistribusikan ke filter-filter low-pass untuk membentuk kembali sinyal termodulasi aslinya.
TDM (Time Division Multiplexing)
• Proses ini kemudian dilanjutkan dengan demodulasi sinyal-sinyal termodulasi untuk mendapatkan sinyal-sinyal pesan.
• Oleh sebab itu, kinerja sistem TDM sangat bergantung pada sinkronisasi yang baik antara komutator yang ada di sisi pengirim dan komutator yang ada di sisi penerima.
TDM (Time Division Multiplexing)
• Apabila semua sinyal yang hendak ditransmisikan dan di-sampling oleh komutator memiliki bandwidth yang sama, maka sampel dari masing-masing sinyal tersebut dapat dikirimkan secara berurutan dan berselingan.
• Apabila sinyal-sinyal yang di-sampling tidak memiliki bandwidth yang sama, maka jumlah sampel yang lebih banyak per-satuan waktu harus ditransmisikan untuk sinyal-sinyal dengan bandwidth yang lebih lebar. Permasalahan ini dapat diatasi jika bandwidth sinyal-sinyal tersebut merupakan harmonik dari satu sama lainnya.
TDM (Time Division Multiplexing)
• Dua sinyal yang dimultipleksi dengan sistem TDM diilustrasikan dengan gambar berikut:
• TDM Link Control:– Tidak ada header-header dan trailers
– Tidak dibutuhkan protokol data link control
– Flow control
• Kecepatan data pada line dimultiplex adalah fixed
• Jika satu channel receiver tidak menerima data,yang lain harus mengikuti
• Sumber dikumpulkan harus diquench (dipadamkan)
• Meningglkan slot kosong
– Error control: Errors dideteksi dan dihandel oleh sistem individual channel
Terima KasihBeny Nugraha