3ama Santosa
& *ohan di
Sinyal Informasi model system komunikasi (simplied) seperti yang terdapat pada skema berikut.
Tugas Tugas transmitter adalah mentransfer message ke kanal komunikasi komunikasi dan dan mamp mampu u meng mengub ubah ah bent bentuk uk info inforrmasi masi yang yang bera berasa sall dari dari manu manusi sia/ a/me mesi sin n ke dala dalam m siny sinyal al yang yang coco cocok k (sui (suita tabl ble) e) untu untuk k diangkut medium transmisi. Perpindahan informasi terjadi melalui media transmisi lalu ada Sumber Informasi yang berupa !ata suara ("oice) dan #ambar. Setelah itu ada $entuk Informasi yang berupa %nalog %nalog & Suara Suara 'anusia 'anusia dan !igital !igital & data data yang yang berben berbentuk tuk binary dan yang yang terakh terakhir ir yaitu yaitu %gar %gar infor informas masii dapat dapat berpin berpindah dah maka maka informasi tersebut harus dibuah menjadi sinyal '. Sinyal Sinyal dapat dapat juga diklasik diklasikasik asikan an menjadi menjadi beberapa beberapa bagian bagian yaitu yaitu sepert sepertii $erdas $erdasark arkan an $entuk $entuk Sinyal Sinyal yaitu yaitu analog analog dan digita digital. l.alu alu $erdasarkan $erdasarkan Period Sinyal yaitu periodic dan aperiodic.*ang aperiodic.*ang terakhir $erdasarkan +omposisi Sinyal seperti sinyal sederhana dan sinyal komposit. Suatu gelombang elektromagnetik yang ber"ariasi secara kontinu dan dapat dipropagasikan melalui berbagai media dengan contoh media&,opper -ire media (T-isted pair and coaial cable) iber optic cable dan %tmosphere or space propagation. !an Sinyal analog dapat mem0propagasikan data analog maupun digital. Sinyal digita digitall dapat dapat dijela dijelask skan an dengan dengan Suatu Suatu dereta deretan n pulsa0 pulsa0pul pulsa sa yang yang dapat dapat ditran ditransmi smisik sikan an melalu melaluii su suatu atu media media sepert sepertii !iskr !iskrit it pulsa pulsa tegangan diskontinyu Tiap pulsa adalah satu elemen sinyal !ata biner dikodekan ke dalam elemen0elemen sinyal. !an juga Sinyal digi digita tall dapa dapatt mem0 mem0pr prop opag agas asik ikan an data data anal analog og maup maupun un digi digita tal. l. Transmitter Transmitter akan mengirimkan informasi informasi melalui kanal komunikasi komunikasi dalam bentuk sinyal elektromagnetik. +arak +arakter terist istik ik gelomb gelombang ang elektr elektroma omagen gentik tik dapat dapat dtinja dtinjau u melalu melaluii konse konsep p time time domain domain maupun maupun konsep onsep fre1u fre1uenc ency y domain domain sepert seperti i +onsep onsep time time domain domain&& meninj meninjau au sinyal sinyal elektr elektrom omagn agneti etik k dari dari sis sisii -aktu dan +onsep fre1uency domain& meninjau sinyal elektromag elektromagnetik netik dari sisi freku frekuensi. ensi. 2ntuk 2ntuk transmisi transmisi data data konsep konsep fre1uency domain jauh lebih penting daripada konsep time domain.
Sinyal elektromagentik terbagi dalam dua format dapat dijelaskan ada bentuk diba-ah ini Digita' Format
&na'og Format s$t%
d$t% t
t
s$t% (&
d$t% (& t
t )& "*2
Sinyal Periodic
"
s$t% + &sin$2 π , 1t ( φ%
)& d$t% +
D
&- . t . "*2
)&- "*2 . t . "
!an Sinyal %periodic yaitu Sinyal analog atau digital yang polanya tidak berulang. %mplitudo puncak (peak amplitude) (%) atau 3ilai atau kekuatan sinyal maksimum dan biasanya dinyatakan dalam "olt. rekuensi (f) yaitu aju pengulangan sinyal (!alam satuan cycles per second atau 9ert:). Perioda (T) yaitu ;aktu yang diperlukan untuk satu pengulangan sinyal (T<6/f). asa (=) ialah 2kuran posisi relatif dalam -aktu pada satu perioda sinyal dan yang terakhir dalam konsep domain -aktu yaitu Panjang gelombang (l) ialah >arak yang dicakup oleh satu siklus sinyal dan 'isalnya kecepatan sinyal " makaλ < "T dan λ f < " (c < ?@68A ms06 (speed of light in free space)). Pada parameter gelombang sinus dapat dinyatakan oleh s (t ) < A sin(5πft B φ) dengan catatan5π radians < ?78C < 6 perioda. !an berikut adalah conto gelombang sinyal sinus
!alam domain frekuensi terdapat konsep0konsep yang harus dipahami !alam kenyataan suatu gelombang elektromagnetik terdiri dari banyak frekuensi sinyal sinus (dapat dibuktikan dengan analisa ourier)E contoh&s(t) terdiri atas gelombang sinus dengan frekuensi f (fundamental frequency ) dan 3f . rekuensi kedua (3f ) merupakan kelipatan dari frekuensi pertama (f ). !an Perioda total s(t) akan sama dengan perioda fundamental frequency . %gar lebih jelas dapat dilihat pada gembar bentuk gelombang berikut
B sin( 2πft )
<
(1 / !) sin( 2π( !f )t )
s (t ) = ( / / π) × ( sin( 2πft ) + ( 1 / !) sin( 2π( !f )t ) ) Selain konsep yang sebelumnya dijelaskan ada juga konsep lainnya seperti Spektrum rekuensi yaitu 4entang frekuensi yang dikandung oleh suatu sinyal.%bsolute band-idth yaitu ebar spektrum sinyal.Fecti"e band-idth ialah Pita frekuensi yang lebih sempit dimana energi sinyal banyak terkumpul dan juga sering disebut
BANDWIDTH saja.
!an yang terakhir yaitu !, ,omponent atau +omponen sinyal dengan frekuensi nol
bagian yang dilingkari ber-arna merah yaitu komponen sinyal degan frekuensi nol. Setelah itu terdapat kombinasi sinyal dan data yaiut seperti !igital data digital signal.%nalog data digital signal .!igital data analog signal. !an yang terakhir %nalog data analog signal. %da 5 format sinyal dasar yang dapat digunakan untuk transmisi data yaitu Sinyal digital (digital signaling) dan Sinyal analog (analog signaling). *ang pertama pada signaling digambarkan dengan skema berikut
!an ada juga yang digunakan pada digital signaling seperti berikut
Pada sinyal transmisidapat dijabarkan dengan beberapa seperti %nalog transmission yaitu ,ontinuous -a"eform dengan contoh sinyal seperti berikut
!igital representation and transmission – !iscrete binary se1uence/pulses – 6& a rectangular positi"e amplitude pulse – 8& a rectangular negati"e amplitude pulse Transmisi analog Pada output harus dihasilkan kembali sinyal yang persis sama dengan sinyal input (+anal komunikasi tidak dapat menjamin hal ini dengan demikian distorsi tidak dapat dicegah)
2ntuk transmisi jarak jauh digunakan repeater agar sinyal output dapat sepersis mungkin dengan input. 4epeater berfungsi menguatkan sinyal yang sudah lemah.Tetapi selain menguatkan sinyal reperater juga ikut menguatkan noise. !an juga $ila repeater yang digunakan terlalu banyakmaka noise yang terakumulasi juga akan semakin besar. !an selanjutnya transmisi digital Pada transmisi digital yaitu Sinyal output tidak perlu persis sama dengan input asalkan masih dapat dibedakan sinyal 8 atau 6 Gnya. Pada transmisi digital jarak jauh digunakan repeater digital (regenator) yang akan membangkitkan kembali pulsa0pulsa digital tanpa adanya penguatan noise. !engan demikian hampit tidak ada batasan bagi jumlah regenarator yang dipasang (,ost is lo-). !an juga 'emungkinkan layanan tambahan lain. !an ada perbedaan antara data rate dengan band-idth antara lain yaitu Semakin besar band-idth semakin besar pula kapasitas pengangkutan informasi.Setiap gelombang sinyal digital memiliki
band-idth tak terhingga. Tetapi medium transmisi (kanal komunikasi) akan membatasi band-idth sinyal yang dapat dikirimkan (Pembatasan band-idth akan menyebabkan distorsi). Semakin besar band-idth yang dapat ditransmisikan suatu medium maka semakin besar biaya untuk menyediakan medium seperti itu. !an dijelaskan bah-a !ata rate dapat !inyatakan dalam bits per second (bps) dan juga 'erupakan laju dimana data dapat dikomunikasikan. !an $and-idth dapat !inyatakan dalam gelombang per detik atau 9ert: dan !ibatasi oleh transitter dan medium. Pengiriman data antar dua perangkat dapat dijabarkan dengan beberapa poin berikut Transmisi Serial yaitu !eretan bit dikirimkan satu0per satu dan ,ontohnya komunikasi yang menggunakan protokol 4S05?5. Selanjutnya Transmisi Paralel yaitu Sejumlah bit (misalnya A) dikirimkan sekaligus pada saat yang bersamaan dengan
,ontoh transfer data dari P, ke printer. !an Transmisi Serial "s Paralel& Serial& Pengiriman data lebih lambat daripada parallel dan esien untuk transmisi jarak jauh. Paralel& Pengiriman data lebih cepat daripada serial dan Tidak esien untuk transmisi jarak jauh. $erikut contoh transmisi serial & !T& !ata Terminal (Terminating) 1uipment Perangkat yang membangkitkan (menerima) data ,ontoh& komputer !,& !ata ,ommunication (,ircuit0terminating) 1uipment Perangkat yang mengendalikan komunikasi dengan jaringan ,ontoh& 'H!'
dan ada juga contoh transmisi parallel sebagai berikut
terdapat format sinyal data sebagai berikut Sebelum dikirimkan ke saluran transmisi bit0bit data harus direpresentasikan dalam bentuk sinyal yang sesuai dengan persyaratan saluran transmisi atau penerima dangan Persyaratan ini bisa berupa&Tidak boleh ada komponen !, +emampuan menanggulangi interferensi $and-idth sinyal sesuai alokasi +emampuan ekstraksi clock di penerima dan sebagainya. %da transmisi data pada kana digital (digital signaling) dapat dijelaskan sebagai berikut $eberapa bentuk sinyal digital yang sering digunakan pada jaringan telekomunikasi adalah sbb&4eturn to :ero (4) 3on 4eturn to ero (34) 3on 4eturn to ero In"erted (34I) 'anchester !iFerential 'anchester dan %lternating 'ark In"ersion (%'I). 'ekanisme pembentukan sinyal di atas disebut juga line coding. Pertimbangan pemilihan mekanisme line coding yang digunakan yaitu Spektrum frekuensi sinyal Sangat penting untuk meminimalkan komponen frekuensi tinggal karena dengan demikian band-idth yang dibutuhkan akan lebih sempit Penting juga untuk meminimalkan komponen frekuensi rendah terutama komponen !, karena bisa jadi pada jalur komunikasi yang dile-ati akan terdapat trafo atau coil. +emampuan sinkronisasi di penerima$eberapa metoda line coding seperti 'anchester mampu menyediakan informasi mengenai a-al dan akhir dari setiap bit. !an alasan0alasan lain yaitu +emampuan pendeteksian kesalahan (pada %'I) dan ketahanan terhadap noise. Transmisi !ata melalui +anal %nalog dapat dijelaskan seperti berikut yaitu 2ntuk mentransmisikan sinyal digital (misalnya keluaran dari suatu komputer) kita harus merubah sinyal digital menjadi analog agar dapat melalui kanal analog (ingat band-idth sinyal digital adalah tak terhingga). %da beberapa mekanisme modulasi yang dapat digunakan untuk merubah sinyal digital menjadi sinyal analog.Pada umumnya proses modulasi menggunakan sinyal sinus (yang disebut carrier) dalam bentuk& %cos(5pftBf). dan juga 'odulasi terhadap suatu carrier dapat dilaksanakan dengan cara mengubah0ubah amplituda fasa atau frekuensi sinyal carrier oleh deretan data yang akan dikirimkan.
!an jika Transmisi !ata melalui +anal !igital dapat dijelaskan sebagai 2ntuk mentransmisikan sinyal analog (misalnya suara manusia) melalui kanal digital (sambungan internet) kita harus merubah sinyal analog menjadi digital agar dapat melalui kanal digital. !an juga 'etode yang dapat digunakan untuk melakukan kon"ersi sinyal analog menjadi sinyal digital adalah Pulse Code Modulation. !an digitalisasi data analog ada pula angkah kon"ersi sinyal tanpa merusak kualitas yaitu dengan Pulse %mplitude 'odulation (P%') dan Pulse ,ode 'odulation (P,'). Pada Pulse %mplitude 'odulation(P%') yaitu Proses yang terjadi di dalam P%' adalahSinyal %nalog masuk sebagai input !ilakukan sampling (pencuplikan) dan 'embangkitkan deretan pulsa dengan amplitudo berdasarkan hasil sampling (Sampling & mencuplik amplitudo sinyal pada inter"al -aktu yang tetap dan %mplitudo pulsa masih merupakan data analog).
berikut adalah contoh dari P%'. !an Pulse ,ode 'odulation (P,') yaitu Proses yang terjadi di dalam P,' adalahPulsa yang telah dihasilkan melalui P%' dimodikasi menjadi sinyal digital.+uantisasi pulsa P%' (+uantisasi & metode pemberian nilai baku untuk rentang sampling tertentu). Pemberian kode dan besaran pada sampel yang terkuantisasi (!igit biner).Transformasi digit binar menjadi sinyal digital dengan menggunakan salah satu teknik encoding sinyal(akan dipelajari lebih lanjut ).
gambar diatas menunjukan contoh dari P,'. Pada Sistem J bit memberikan 67 le"el. !an Sampel A bit memberikan 5K7 le"el
(A888 sampel per detik dg masing0masing sampel A bit memberikan 7Jkbps). Pada kon"ersi analog to digital
aktor yang mempengaruhi ketepatan pembentukan sinyal kembali adalah+ecepatan Sampling dan $anyaknya bit per sample. $it rate $it rate < Sampling rate jumlah bit per sample. Persyaratan Sampling agar sinyal dapat dikembalikan ke dalam bentuk semula.Theorema 3y1uist yaitu +ecepatan sampling minimal harus 5 frekuensi tertinggi sinyal informasi dengan ,ontoh &!ata suara dibatasi di ba-ah J8889: dan ja-aban 'emerlukan minimal A888 sampel per detik dan >ika diasumsikan menggunakan setiap sampel menggunakan A bit maka bit rate yang diperlukan adalah A A888 < 7J kbps. Transmission Impairments (,acat0cacat akibat transmisi) yaitu Sinyal yang diterima oleh penerima bisa berbeda dengan yang dikirimkan.Pada transmisi analog hal tersebut terjadi akibat penurunan kualitas sinyal.Pada transmisi digital perbedaan penerimaan akibat bit error . !an Penyebab cacat0cacat transmisi ialah 4edaman noise dan !istorsi !elay. 4edaman (%ttenuation) adalah +uat sinyal akan turun bila sinyalsudah menempuh suatu jarak tertentu. 4edaman tergantung pada medium transmisi.+uat sinyal yang diterima&9arus memadai untuk dideteksi dan 9arus lebih besar daripada noise agar dapat diterima dengan bebas error. 4edaman merupakan fungsi dari frekuensi. redaman naik bila frekuensi naik. Selanjutnya distorsi delay terjadi akibat kecepatan propagasi setiap frekuensi berbeda. *ang terakhir yaitu niose ialah Sinyal LtambahanM yang tidak diinginkan. Thermal 3oise yang Terjadi akibat gerakan elektron dalam medium Terdistribusi secara uniform dan $erupa white noise. Intermodulation 3oise yaitu Sinyal yang dihasilkan dari penjumlahan dan pengurangan frekuensi0frekuensi sinyal yang menggunakan suatu kanal secara bersama. %da juga ,rosstalk ialah Sinyal yang
berasal dari suatu saluran tertangkap oleh saluran lain. Impulse 3oise yaitu $erupa pulsa atau spikes yang tidak beraturan Short duration 9igh amplitude dan ,ontohnya noise akibat petir.
