Impulse Noise Dalam Komunikasi Data
Click here to load reader
-
Upload
rusdi-ariawan -
Category
Documents
-
view
2.220 -
download
16
description
Transcript of Impulse Noise Dalam Komunikasi Data
IMPULSE NOISE
TUGAS KE : 3
DASAR SISTEM KOMUNIKASI
KELAS B
NAMA : PUTU RUSDI ARIAWAN
NIM : 0804405050
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS UDAYANA
2008
Masalah-masalah dalam komunikasi data
• Delay
Selisih waktu kirim dan terima. Dipengaruhi oleh jenis media transmisi, jenis
gelombang dan lalulintas data
• Atenuasi
Pelemahan sinyal. Ditanggulangi dengan penggunaan repeater.
Masalah-masalah dalam komunikasi data
• Noise ( gangguan )
White Noise : oleh alam dan lingkungan
Black Noise : oleh kesengajaan manusia
Macam-macam White Noise
• Thermal Noise
Thermal noise ini terdapat di semua media transmisi dan pada semua
peralatan komunikasi. Disebabkan oleh panas elektron dalam konduktor (agitasi
termal elektron), sehingga tidak dapat dihapus / dilenyapkan. Thermal noise
memiliki distribusi energi yang uniform pada spektrum frekuensi dan memiliki
distribusi level yang normal (Gaussian).
Thermal noise merupakan faktor penentu batas bawah sensitivitas sistem
penerima. Thermal noise tidak terlalu berpengaruh untuk transmiasi voice, tetapi
akan sangat berpengaruh pada komunikasi data. Dalam komunikasi data impuls
noise dapat membuat cacat sinyal yang diterima,sehingga data atau informasi yang
dibawa dapat berubah artinya.
Thermal noise dapat didekati oleh suatu white noise yang memiliki rapat
spektral daya yang uniform pada spektrum frekuensi. Semua peralatan dan media
transmisi mempunyai saham dalam timbulnya thermal noise jika temperaturnya di
atas 0o (derajat Kelvin).
Harga thermal noise dalam decibel :
No = k.T
Impulse Noise 1
Dengan :
No = kerapatan tenaga noise (watt/Hz)
k = konts Boltzman = 1,3803 x 10–23 J/0K
T = temperatur (0K)
Harga thermal noise dalam watt pada bandwidth W Hz adalah :
N = k.T.W
Dan dalam desibel watt :
N = 10 log k + 10 log T + 10 log W
= - 228,6 dBW + 10 log T + 10 log W
Cara untuk mereduksi thermal noise antara lain adalah:
1) Persempit bandwidth
2) Kurangi jumlah resistive element
3) Kurangi temperatur komponen elektron
4) Jauhkan media transmisi dari sumber noise
5) Memberi jacket pada kabel
• Cross Talk
Ditimbulkan oleh kopel elektrik antara kabel yang diletakkan berdekatan,
misalnya antara twisted pair / kabel coaxial yang membawa multiple sinyal,yang
merupakan penghubung antar sinyal yang tidak diinginkan. Bicara Silang (Cross
Talk) akan semakin jelas atau bertambah apabila jarak yang ditempuh semakin
jauh, sinyal yang ditransmisikan semakin kuat/besar atau semakin besar
frekuensinya.
Misalnya pada percakapan telepon mendengar suara lainnya, sinyal pemancar yang
ditangkap antena.
Ada 3 (tiga) hal penting yang menyebabkan timbulnya crosstalk. Hal
tersebut adalah :
Impulse Noise 2
1. Electrical coupling diantara media transmisi, misalnya antara pasangan-
pasangan kawat pada sistem komunikasi yang menggunakan kabel
sebagai media transmisinya.
2. Pengendalian yang kurang baik dari frekuensi respons misalnya design
filter yang kurang baik.
3. Non linearity pada analog multiplex system (FDM).
Ada dua tipe crosstalk:
1. Intelligible crosstalk
Bila crosstalk menyebabkan paling tidak ada empat kata yang dapat
didengar (dari sumber yang tidak diinginkan) selama percakapan 7 detik
2. Unintelligible crosstalk
Setiap bentuk gangguan akibat crosstalk lainnya
Penyebab crosstalk antara lain:
– Gandengan elektris antar media
– Pengendalian respon frekuensi yang buruk
– Ketidaklinieran mux analog
Melihat dari namanya maka crosstalk ini adalah suatu pembicaraan silang,
akan tetapi yang sebenarnya crosstalk ini tidak saja hanya terbatas pada
pembicaraan saja. Crosstalk ini dalam pengertian luas adalah merupakan suatu
ketidak seimbangan sehingga suatu sinyal akan masuk ke dalam saluran sinyal
yang lainnya, sehingga akan mempengaruhi sinyal asli yang dikirimkan.
Jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi suara, maka
gangguan ini dapat mengganggu pembicaraan yang sedang berlangsung.
Akan tetapi jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi yang
lainnya di luar suara, maka ini akan mempengaruhi sinyal yang diterima sehingga
akan merusak sinyal yang diterima sedemikian rupa sampai merubah arti dari
informasi yang dimaksudkan sebenarnya.
Penanggulangan:
1. Beri jarak antar kabel
2. Pergunakan kabel terisolasi
Impulse Noise 3
• Intermodulation Noise
Apabila sinyal-sinyal dengan frequency berbeda bersamaan memakai
medium transmisi yang sama, sehingga menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu
frekuensi yang merupakan penjumlahan atau pengalian dari dua frekuensi asalnya.
Sebagai contoh sinyal dengan frekuensi f1 dan f2 maka akan mengganggu sinyal
dengan frekuensi f1 dan f2, hal ini timbul karena ketidak linearan dari transmitter,
receiver atau sistim transmisi.
Intermodulation noise biasanya muncul akibat gejala intermodulasi.Bila kita
melewatkan dua sinyal masing-masing dengan frekuensi misalkan f1 danf2 melalui
suatu medium atau perangkat non-linier, maka akan dihasilkan frekuensi-frekuensi
spurious yang berasal dari frekuensi harmonisa sinyal.Frekuensi-frekuensi spurious
ini bisa terletak di dalam atau di luar pita frekuensi kerja yang diinginkan.
Intermodulasi ini dapat terbentuk dari frekuensi harmonisa suatu sinyal.
Untuk contoh di atas maka intermodulasi yang terjadi akan mempunyai frekuensi-
frekuensi sebagai berikut ini :
- harmonic yang pertama : F1 ± F2
- harmonic yang kedua : 2 F1 ± FR ; F1 ± 2 F2 ; dst
- harmonic yang ketiga : 2 F1 ± 2 F2 ; 3 F1 ± F2 ; dst
Intermodulation Noise dapat timbul karena berbagai macam hal, antara lain:
– Level input terlalu tinggi sehingga perangkat berkerja daerah non-linier
– Kesalahan penalaan perangkat sehingga perangkat bekerja secara non-linier.
– Level setting yang tidak baik. Jika level dari input dari suatu peralatan
terlalu tinggi, maka peralatan akan bekerja pada suatu daerah kerja yang
non linier. Hal ini yang disebut sebagai over drive.
– Penempatan komponen yang kurang benar yang menyebabkan peralatan
bekerja pada daerah kerja yang non linier
– Non linear envelope delay.
Ketidaklineran sistem atau perangkat komunikasi yang menyebabkan terjadinya
intermodulation noise dapat disebabkan karena:
– Ketidaktepatanpengaturanlevel
Impulse Noise 4
– Ketidaktepatan pengaturan titik kerja perangkat
– Non linier envelope delay
– Kerusakanperangkat
Meskipun penyebab dari intermodulation noise ini berbeda dengan penyebab dari
thermal noise, akan tetapi dampak serta bentuknya sama. Salah satu cara untuk
menanggulangi intermodulation noise ini adalah dengan pengaturan penggunaan
frekuensi.
Penanggulangan: Pengaturan penggunaan frekuensi
• Impulse Noise
Sebab: Medan Listrik mengenai media transmisi
Penanggulangan:
1. Menjauhkan media transmisi dari medan listrik
2. Menaikkan SNR
3. Memasang Surge Protector
4. Menggunakan Kabel Terisolasi
Gangguan terhadap Saluran Transmisi
Gangguan pada saluran transmisi dikenal dua golongan besar :
a. Random
Derau Panas (thermal noise)
Gangguan yang disebabkan oleh pergerakan acak elektron bebas dalam rangkaian. Derau
Impuls (impuls noise) Gangguan yang disebabkan oleh tegangan listrik yang tingginya
lebih dibandingkan tegangan rata – ratanya.
Bicara Silang (cross talk)
Impulse Noise 5
Gangguan yang disebabkan oleh masuknya signal dari kanal lain yang letaknya
berdekatan
Gema (echo)
Gangguan yang disebabkan oleh signal yang dipantulkan kembali sebagai akibat dari
perubahan impedansi dalam sebuah rangkaian listrik.
Perubahan Phasa (Phase changer)
Gangguan yang disebabkan oleh phase signal yang kadang-kadang berubah sebagai
akibat dari impulse noise.
Derau Intermodulasi (intermodulation noise)
Gangguan yang disebabkan oleh dua signal dari saluran berbeda (intermodulation)
membentuk signal baru yang menduduki frekuensi signal lain.
Phase Jitter
Gangguan yang disebabkan oleh jitter yang timbul oleh sistem pembawa yang
dimultipleks dan menghasilkan perubahan frekuensi.
Fading
Gangguan yang disebabkan oleh signal yang disalurkan mencapai penerima melalui
berbagai jalur akibat dari kondisi atmosfir.
b. Tak Random
Redaman
Gangguan yang disebabkan oleh tegangan suatu signal berkurang ketika melalui saluran
transmisi sebagai akibat daya yang diserap oleh saluran transmisi yang tergantung
frekuensi dam media transmisinya.
Tundaan
Gangguan yang disebabkan oleh signal dengan masing masing frekuensi yang tidak
berjalan dengan dengan kecepatan yang sama hingga tiba dipenerima pada waktu yang
berlainan.
Impulse Noise 6
Model - Model Noise
Noise dalam image dapat terjadi karena faktor-faktor seperti lingkungan dan channel
pengiriman data. Noise pada bahasan disini adalah noise yang terjadi karena karakteristik
dari derajat keabu-abuan (gray-level) atau dikarenakan adanya variabel acak yang terjadi
karena karakteristik Fungsi Probabilitas Kepadatan (Probability Density Function (PDF)).
Beberapa noise yang terjadi karena PDF antara lain,
1. Gaussian Noise
2. Rayleigh Noise
3. Erlang (Gamma) Noise
4. Exponential Noise
5. Uniform Noise
6. Impulse (Salt-and-Pepper) Noise
Jika terdapat kasus sebuah gambar diberi 6 tipe Noise diatas, maka yang dapat dibedakan
secara kasat mata hanyalah Impulse Noise. Tetapi secara histogram, sebuah image yang
telah diberi noise dapat dibedakan tipenya.
Periodic Noise
Tipe-tipe noise pada contoh diatas adalah noise yang bersifat spatial independent.
Sedangkan pada bab ini juga dibahas noise yang bersifat spatial dependent, yaitu Periodic
Noise. Noise tipe ini dapat terjadi (misalnya) karena adanya interferensi gelombang sinus
saat pengambilan gambar. Noise tipe ini dapat dikurangi dengan menggunakan Frequency
Domain Filtering.
Perkiraan Parameter Noise
Parameter pada periodic noise biasanya didasarkan pada Fourier Spectrum. Perkiraan
parameter ini dapat dilakukan dengan menghitung interferensi yang terjadi. Cara lain yang
dapat dilakukan adalah dengan mengambil bagian pada gambar m x n. Selanjutnya
dilakukan penghitungan untuk melihat nilai gray-level yang dibutuhkan untuk perhitungan
mean dan variance.
Impulse Noise 7
Setelah mean dan variance diketahui, kita dapat melakukan perhitungan lanjut untuk
menentukan jenis noise nya. Jika tipenya adalah Gaussian maka kita tidak membutuhkan
data yang lain. Jika tipenya adalah salt-and-pepper, yang dibutuhkan adalah seringnya
kemunculan dari warna hitam dan putih.
IMPULSE NOISE
Impulse noise ini merupakan noise yang tidak kontinyu, noise ini berupa lonjakan
sinyal dalam durasi yang pendek, tetapi memiliki amplitudo yang besar.
Noise ini disebabkan oleh berbagai mekanisme, diantaranya gangguan
elektromagnetik dri luar, seperti sambaran kilat, serta ketidak sempurnaan pada sistem
komunikasi.
Impulse noise tidak terlalu mempengaruhi data analog, namun menjadi faktor
pengganggu yang sangat besar untuk data digital
Derau Impuls, merupakan derau tidak kontinyu, terdiri dari pulsa tidak teratur atau
noise ”spike” yang mempunyai durasi singkat, rapat spektral yang lebar dan amplitudo
relatif tinggi. Derau impuls menurunkan telephony biasanya hanya secara marginal, tetapi
menurunkan secara serius pada kinerja transmisi data atau gelombang digital lainnya.
Impulse noise ini biasanya dihasilkan oleh kilat, dan kesalahan dan cacat dalam sistim
komunikasi. Noise ini merupakan sumber utama error dalam komunikasi data digital dan
hanya merupakan gangguan kecil bagi data analog
Impulse noise atau disebut juga dengan Spikes, yaitu tegangan yang tingginya lebih
besar dibandingkan dengan tegangan derau rata-rata (Steady State). Beberap sumbernya
antara lain yaitu :
· Perubahan tegangan pada saluran listrik yangberdekatan dengan saluran komunikasi
data.
· Perubahan tegangan pada motor.
· Switch untuk penerangan, dll.
Impulse Noise 8
Penanggulangan Impulse Noise
1. Menjauhkan media transmisi dari medan listrik
2. Menggunakan Kabel Terisolasi
3. Menaikkan SNR
4. Memasang Surge Protektor
Sistem Proteksi Menara Transmisi dari Sambaran Petir Langsung dengan sistem
Pertahanan.
Sistem Perlindungan Petir Pada Saluran dan Transmisi. Benda yang tinggi akan
mempunyai potensi lebih besar tersambar petir dibandingkan dengan benda yang rendah.
Saluran dan transmisi di darat dianggap lebih efektif menggunakan saluran udara dengan
mempertimbangkan faktor teknis dan ekonomisnya. Tentu saja saluran udara ini akan
menjadi sasaran sambaran petir langsung. Apalagi saluran udara yang melewati perbukitan
sehingga memiliki jarak yang lebih dekat dengan awan dan mempunyai peluang yang
besar untuk disambar petir.
Tegangan Lebih Petir
Sambaran petir dapat menyebabkan timbulnya tegangan lebih. Tegangan lebih
merupakan tegangan yang hanya dapat ditahan untuk waktu terbatas, sehingga jika
tegangan lebih ini terjadi dalam waktu melebihi batas kemampuan peralatan dapat
menyebabkan terjadinya kerusakan pada peralatan yang mendapat tegangan lebih tersebut.
Gambar Proses Terjadinya Petir
Impulse Noise 9
Gambar a. Downward Lightning
b. Upward Lightnin
Gambar Mekanisme Terjadinya Petir
Jenis-Jenis Sambaran Petir
Impulse Noise 10
Bentuk dan Spesifikasi Gelombang Berjalan
Usaha Untuk Meningkatkan Performa Perlindungan
Usaha-usaha lainnya di antaranya :
• Memasang couplingwire di bawah kawat fasa (konduktor yang disertakan di
bawah saluran transmisi dan dihubungkan dengan sistem pentanahan menara
listrik).
• Mengurangi resistansi pentanahan menara listrik dengan menggunakan
elektroda pentanahan yang sesuai.
• Menggunakan counterpoise .
• Menggunakan cairan kimia pada kaki menara transmisi untuk mendapatkan
tahanan kaki transmisi yang rendah dengan menggunakan cairan kimia
bentonet.
Untuk mendapatkan proteksi yang baik dari pemasangan kawat tanah harus memenuhi
beberapa persyaratan berikut (5) :
• Jarak kawat tanah diatas kawat fasa diatur sedemikian rupa agar dapat
mencegah sambaran langsung pada kawat fasa.
• Tahanan kaki menara transmisi harus rendah untuk membatasi tegangan pada
isolator agar tidak terjadi loncatan api.
• Tahanan kaki menara harus 10 Ohm.
• Sudut proteksi dari kawat tanah harus 180 derajat.
Impulse Noise 11
Gambar Pondasi Menara Transmisi Medan – Berastagi.
Impulse Noise 12
DAFTAR PUSTAKA
Panji. 2008. Sistem Proteksi Menara Transmisi dari Sambaran Petir Langsung dengan
sistem Pertahanan, (online), (http://dijualdong.blogspot.com/2008/11/sistem-proteksi-
menara-transmisi-dari.html, diakses 24 November 2008).
Nursidik, Yahya. 2008. Teori Dasar Komunikasi Data , (online),
(http://apadefinisinya.blogspot.com/2008_05_18_archive.html, diakses 23 November
2008).
Amicom, Ervi. 2008. Masalah-masalah Dalam Komunikasi Data, (online),
(http://prima0429.blogspot.com/2008_06_01_archive.html, diakses 23 November
2008).
Impulse Noise 13