Telekomunikasi Analog & Digital - Slide week 6 - transmisi sinyal analog secara digital

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:


• 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.


• 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.


• 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.


• 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:


• 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.


• 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.


• 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.


• 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.


• 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

Telekomunikasi Analog & Digital - Slide week 6 - transmisi sinyal analog secara digital

Education

Transcript of Telekomunikasi Analog & Digital - Slide week 6 - transmisi sinyal analog secara digital