PENGKODEAN,SINYAL DAN DATA ANALOG DAN DIGITAL
DISUSUN OLEH :
1. Nama : Yeni Eliza
No. Bp. : 101012062
2. Nama : Febrina Rahayu
No. Bp. : 101012067
3. Nama : Illa Novita Sari
No. Bp : 101012123
KOMUNIKASI DATA DAN JARINGAN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI PAYAKUMBUH
TAHUN 2011
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan Puji dan Syukur ke Hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya yang telah dilimpahkan kepada kami , Akhirnya Tugas ini dapat terselesaikan dengan baik dan selamat.
Tugas makalah ini pada dasarnya membentuk kita untuk bisa mengerti dan dapat memahami apa itu Pengkodean, Sinyal dan Data Analog dan Digital.
Pada pembuatan makalah ini, kami mengalami suatu kendala atau halangan. Namun halangan tersebut sudah kami perhitungkan dan pertimbangkan semampu kami. Untuk itu kami semua memohon kepada Dosen matakuliah ini untuk lebih membimbing kami semua .
Dan Kami semua menyadari bahwa tugas makalah ini masih sangat jauh dari sempurna,karena keterbatasan kami. Untuk itu kami mengharapkan saran dan perbaikan , sehingga makalah ini dapat lebih bermanfaat bagi kita semua.
Payakumbuh, Oktober 2011
Penyusun
DAFTAR ISI
Cover
Kata Pengantar……………………………………………………….i
Daftar isi…….………………………………………………….ii
BAB I. PENDAHULUAN………………………… ……....……1
1.1 Latar belakang masalah……………………...1
1.2 Rumusan dan batasan masalah……………..1
1.3 Tujuan penulisan….…………………………….1
BAB II ISI.…………………………………………….......…..3
2.1 Kombinasi Pengkodean…………………………3
2.2 Sinyal Analog dan Sinyal Digital……………...4
2.3 Data Analog dan Data Digital………………….6
2.4 Format Pengkodean Sinyal Digital, Data Digital, Sinyal Digital............................................................8
BAB III PENUTUP………………………………………………………..11
3.1 Kesimpulan…………………………………………………..11
3.2 Saran………………………………………………………….11
Dartar pustaka………………………………………………………12
BAB I
PENDAHULUAN
I.I Latar Belakang masalah
Pada Era Globalisasi saat ini Internet bukan lagi tempat untuk teks dan gambar saja. Kombinasi kompresi dan komputer yang kuat dan modern, cepat dapat memungkinkan kita mendengar suara berkualitas melalui Internet. Kualitas video melalui Internet akan terus berkembang, seiring dengan semakin lazimnya jaringan telepon digital berkecepatan tinggi. Agar komputer dapat bercakap-cakap dalam "bahasa" yang umum, bit-bit digital disusun menjadi kode seperti ASCII untuk komputer personal dan EBCDIC untuk komputer mainframe dan minikomputer IBM. Kode membuat komputer dapat menerjemahkan bit-bit biner on dan off menjadi informasi. Sebagai contoh, komputer- komputer berjarak jauh dapat membaca pesan email sederhana karena berada pada ASCII. ASCII (Americar~ Standard Code for Information lnterchange) adalah kode tujuh bit yang digunakan oleh PC. Kode ASCII terbatas pada 128 karakter. Tambahan pada ASCII mendukung penggunaan kode delapan bit. Kebanyakan PC sekarang menggunakan ASCII lanjutan (extended ASCII). Karakter-karakter ini termasuk semua huruf kapital dan kecil pada alfabet, bilangan dan tanda-tanda baca.
I.2 Rumusan dan Batasan masalah
Rumusan pada Pengkodean, sinyal dan data analog dan digital ini adalah untuk optimalisasi media yang akan digunakan untuk transmisi. Salah satu bentuk data dapat dikodekan ke dalam salah satu bentuk sinyal. Untuk pensinyalan digital, sumber data yang dapat berbentuk digital maupun analog dikodekan menjadi bentuk sinyal digital. Bentuk sinyal tergantung pada teknik pengkodean.
1.3 Tujuan penulisan
Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk lebih memahami Pengkodean, sinyal dan data analog dan digital, serta untuk memenuhi tugas mata kuliah Komunikasi Data dan Jaringan.
BAB. II
ISI
PENGKODEAN, SINYAL DAN DATA ANALOG DAN DIGITAL
2.1 KOMBINASI PENGKODEAN
Digital signaling: sumber data g(t), berupa digital atau analog, dikodekan menjadi sinyal digital x(t) berdasarkan teknik tertentu. Analog signaling: sinyal input m(t) disebut “modulating signal” dikalikan dengan sinyal pembawa, hasil modulasi berupa sinyal analog s(t) disebut “modulated signal”
Ada 4 kombinasi hubungan data dan sinyal:
- Data digital, sinyal digital perangkat pengkodean data digital menjadi sinyal digital lebih sederhana dan murah daripada perangkat modulasi digital-to-analog
- Data analog, sinyal digital konversi data analog ke bentuk digital memungkinkan penggunaan perangkat transmisi dan switching digital
- Data digital, sinyal analog beberapa media transmisi hanya bisamerambatkan sinyal analog, misalnya unguided media
- Data analog, sinyal analog data analog dapat dikirimkan dalambentuk sinyal baseband, misalnya transmisi suara pada saluranpelanggan PSTN
Teknik Pengkodean dan Modulasi
Bentuk x(t) bergantung pada teknik pengkodean dan dipilih yang sesuai dengan karakteristik media transmisi. Frekuensi sinyal pembawa dipilih yang kompatibel dengan media transmisi
2.2 SINYAL ANALOG DAN SINYAL DIGITAL
a. Sinyal Analog
Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/ karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog. Hal ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan analisis fourier, suatu sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang sinus. Dengan menggunakan sinyal analog, maka jangkauan transmisi data dapat mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh oleh noise. Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase. Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog. Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik. Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
b. Sinyal Digital
Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau/noise, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada sinyal digital. Sebuah bit dapat berupa nol (0) atau satu (1). Kemungkinan nilai untuk sebuah bit adalah 2 buah (21). Kemungkinan nilai untuk 2 bit adalah sebanyak 4 (22), berupa 00, 01, 10, dan 11. Secara umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh kombinasi n bit adalah sebesar 2n buah.
Sinyal digital memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan analog:
a. Kecepatan lebih tinggi
b. Kualitas suara lebih jernih
c. Lebih sedikit kesalahan
d. Memerlukan peralatan pendukung yang tidak terlalu kompleks
e. Suara lebih jernih
Sebagai ganti gelombang, sinyal digital ditransmisikan dalam bentuk bit-bit biner. Kata biner berarti terdiri dari dua bagian. Pada istilah telekomunikasi, istilah biner mengacu pada fakta bahwa hanya ada dua nilai untuk suara dan data yang ditransmisikan, yaitu on dan off. Bit-bit on dilukiskan sebagai satu, tanda adanya tegangan, dan bit-bit off dilukiskan sebagai nol, tidak ada tegangan. Kenyataan bahwa transmisi digital hanya terdiri dari on dan off adalah suatu alasan mengapa layanan digital dapat lebih akurat dan lebih jernih untuk suara. Sinyal digital dapat dibuat agar lebih dapat diandalkan. Untuk membuat gelomb ang yang dapat memiliki ban yak bentuk dib andingkan bit yang hanya terdiri dari on dan off saja memang lebih kompleks.
Baik sinyal analog dan digital masing-masing memiliki kelemahan. Volume kedua sinyal makin berkurang terhadap jarak, rnakin lemah dan mudah menerima gangguan atau interferensi, termasuk gangguan statik. Namun sinyal digital dapat "direparasi" dengan lebih baik dibandingkan sinyal analog. Kelebihan Teknik Pensinyalan Digital :
1. Teknologi digital ; LSI dan VLSI menyebabkan penurunan biaya dan ukuran sirkuit digital.
2. Keutuhan data : terjamin karena penggunaan repeater dibandingkan sekedar amplifier saja.
3. Kapasitas penggunaan : teknik multiplexing dalam digital lebih mudah dan murah.
4. Keamanan dan privacy : teknik enkripsi dapat diaplikasikan ke data digital, dan juga data analog asalkan sudah didigitalisasi.
5. Integrasi : karena semua sinyal (data analog dan digital) diperlakukan secara digital, maka mempunyai bentuk yang sama, secara ekonomis dapat diintegrasikan secara bersama2 baik itu jenis data suara, video dan data digital.
2.3 DATA ANALOG DAN DATA DIGITAL
Perbandingan data analog dan data digital, Data Analog : Nilainya kontinyu dalam suatu interval,contoh : sound, video. Sedangkan Data Digital : Nilainya diskrit, misalnya : teks, integer.
A. Frekuensi pada layanan analog
Sinyal analog berada di jalur telepon dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Cara sinyal bergerak diekspresikan dalam frekuensi. Frekuensi adalah jumlah getaran bolak-balik sinyal analog dalam satu siklus lengkap per detik. Satu siklus lengkap, terjadi saat gelombang berada pada titik bertegangan nol, menuju ke titik tegangan positif tertinggi pada gelombang, menurun ke titik tegangan negatif dan menuju ke titik nol kembali. Semakin tinggi kecepatan atau frekuensinya, semakin banyak siklus lengkap yang terjadi pada satu periode waktu. Kecepatan atau frekuensi ini dinyatakan dalam hertz (Hz). Sebagai contoh, sebuah gelombang yang berayun bolakbalik sebanyak sepuluh kali tiap detik berarti memiliki kecepatan sepuluh hertz atau sepuluh siklus per detik. Frekuensi yang digunakan layanan-layanan analog diekspresikan dalam bentuk singkatan. Misalnya, ribuan siklus per detik ditulis dengan kilohertz (kHz), dan jutaan siklus per detik ditulis dengan megahertz (MHz). Transmisi analog terjadi pada media yang tertutup seperti kabel coaxial, TV kabel dan pada kabel tembaga yang digunakan pada layanan telepon rumah. Layanan analog juga ditransmisikan melalui media "terbuka", seperti gelombang mikro, telepon rumah tanpa kabel dan telepon seluler. Layanan-layanan tertentu berada pada frekuensi yang terdefinisi sebelumnya.
Contoh frekuensi-frekuensi analog adalah :
a. Kilohertz atau kHz = ribuan siklus per detik
b. Suara berada pada rentang frekuensi 0,3 kHz sampai 3,3 kHz, atau 3000 Hz.
c. Megahertz atau MHz = jutaan siklus per detik
d. Sinyal TV kabel analog berada pada rentang frekuensi 54 MHz sampai 750 MHz.
e. Gigahertz atau GHz = milyaran siklus per detik
f. Kebanyakan menara gelombang mikro analog beroperasi antara 2 dan 12 GHz
g. Bandwidth 3000-siklus yang dialokasikan untuk setiap percakapan pada jaringan publik terlalu lambat untuk komputer digital saat berkomunikasi melalui jalur analog lewat modem. Modem, yang memungkinkan komputer digital dan mesin faksimile berkomunikasi lewat jalur telepon analog, memiliki cara untuk mengatasi beberapa keterbatasan kecepatan di jaringan publik yang sebagian analog.
h. Bandwidth 3000-siklus yang dialokasikan untuk setiap percakapan pada jaringan publik terlalu lambat untuk komputer digital saat berkomunikasi melalui jalur analog lewat modem. Modem, yang memungkinkan komputer digital dan mesin faksimile berkomunikasi lewat jalur telepon analog, memiliki cara untuk mengatasi beberapa keterbatasan kecepatan di jaringan publik yang sebagian analog.
B. Kerugian pada layanan analog
Mengirim sinyal telepon analog dapat dianalogikan dengan mengirim air lewat pipa. Aliran air kehilangan tenaganya saat disalurkan melalui sebuah pipa. Semakin jauh pipa yang dilalui, semakin banyak tenaga yang hilang dan aliran menjadi semakin lemah. Demikian juga, sinyal analog menjadi semakin lemah setelah melalui jarak yang jauh, baik sinyal tersebut dikirim melalui kawat ternbaga, kabel coaxial atau melalui udara sebagai sinyal radio atau gelombang rnikro. Sinyal yang bertemu dengan resistan di dalam media pengirimannya (baik tembaga, kabel coaxial atau udara) diperlemah. Pada percakapan suara, suara dapat terdengar lebih pelan. Selain bertambah lemah, sinyal analog juga rnemungut interferensi elektrik, atau "desah" (noise) dari dalam jalur. Kabel listrik, petir dan mesin-mesin listrik semuanya menginjeksikan desah dalam bentuk energi listrik pada sinyal analog. Pada percakapan suara, noise pada jalur analog dapat terdengar statik.
Untuk mengatasi resistan dan meningkatkan sinyal, sebuah gelombang analog dikuatkan secara periodis menggunakan alat yang disebut amplifer (penguat). Menguatkan sinyal analog yang telah dilemahkan bukannya tanpa masalah. Pada layanan analog, amplifier yang menguatkan sinyal tidak dapat membedakan antara energi listrik yang hadir dalam bentuk noise dengan suara atau data aktual yang ditransmisikan. Maka noise juga ikut dikuatkan bersama sinyal. Pada percakapan telepon, orang mendengar statik pada latar saat hal ini terjadi. Saat noise pada transmisi data ikut dikuatkan, noise dapat menyebabkan terjadinya kesalahan pada transmisi. Sebagai contoh, pada transmisi data keuangan, sales penerima transmisi dapat menerima jumlah $300.000, padahal informasi yang dikirim sebenarnya $3 juta.
2.4 FORMAT PENGKODEAN SINYAL DIGITAL, DATA DIGITAL, SINYAL DIGITAL
A. Rapat Spektral
Rapat Spektral adalah pengkodean diferensial informasi yang akan dikirim didasarkan atas perbedaan antara simbol data yang berurutan NRZ, yaitu :
a. Mudah direkayasa
b. Sebagian besar energi berada antara dc dan 0,5 kali laju bit
c. Ada komponen DC,
d. Kemampuan sinkronisasi buruk
e. Biasanya digunakan pada penyimpanan magnetik
B. Biphase
Kode Manchester digunakan pada standar IEEE 802.3 (CSMA/CD) untuk LAN dengan topologi bus, media transmisi kabel koaksial baseband dan twisted pair. Kode differential Manchester digunakan pada IEEE 802.5 (token ring LAN), media transmisi STP
Kasus Manchester dan differential Manchester mempunyai beberapa keunggulan, yaitu :
a. Sinkronisasi: penerima dapat melakukan sinkronisasi pada setiap transisi dalam 1 durasi bit
b. Tanpa komponen dc
c. Deteksi kesalahan: transisi yang tidak terjadi di tengah bit dapat digunakan sebagai indikasi kesalahan
Kelemahan:
a. Bandwidth lebih besar dibandingkan NRZ dan multilevel binary
C. Laju Modulasi
Yaitu laju perubahan level sinyal (pembangkitan elemen sinyal), berbeda dengan laju data.
Tujuan perancangan pengkodean data adalah:
a. Tidak ada komponen dc
b. Tidak ada urutan bit yang menyebabkan sinyal berada pada level 0 dalam waktu lama
c. Tidak mengurangi laju data
d. Kemampuan deteksi kesalahan
D. Laju Transisi Sinyal
Salah satu cara dalam penentuan laju modulasi adalah dengan mencari rata-rata jumlah transisi yang terjadi per periode bit. Tabel berikut memberikan contoh laju transisi sinyal dengan kasus aliran data 1 dan 0 bergantian (101010…)
E. Data Digital, Sinyal Analog
Contoh: transmisi data digital melalui jaringan telepon publik (PSTN); perangkatdigital dihubungkan ke jaringan melalui modem.
F. Modulasi Digital
Ada 3 teknik pengkodean atau modulasi dasar untuk mengubah data digital menjadi sinyal analog: amplitude shift keying (ASK), frequency shift keying (FSK), dan phase shift keying (PSK).
G. Efisiensi Bandwidth
Rasio datarate terhadap bandwidth transmisi untuk berbagai skema pengkodean digital-to-analog ditunjukkan pada tabel.
H. Data Analog, Sinyal Digital
Setelah konversi data analog ke data digital, proses selanjutnya adalah salah satu dari 3 cara berikut:
1. Data digital langsung ditransmisikan dalam bentuk NRZ-L
2. Data digital dikodekan sebagai sinyal digital dengan menggunakan kode selain NRZ-L
3. Data digital dikonversi menjadi sinyal analog, dengan menggunakan teknikmodulasi
Teknik dasar yang digunakan dalam code :
1. Pulse code modulation SNR=6,02n+1,76 dB
2. Delta modulation implementasi lebih sederhana, karakteristik SNR lebih buruk
I. Pulse Code Modulation
Jika data suara dibatasi pada frekuensi dibawah 4000 Hz, maka frekuensi 8000 cuplikan per detik dianggap cukup untuk mewakili sinyal suara. Pada gambar di samping, tiap cuplikan dikuantisasi menjadi 16 level. Kemudian hasil kuantisasi direpresentasikan oleh 4 bit.
Alasan utama penggunaan teknik digital, yaitu :
1. Tidak ada additive noise
2. Tida ada intermodulation noise
J. Data Analog, Sinyal Analog
Alasan utama diperlukannya modulasi analog:
a. Transmisi efektif terjadi pada frekuensi tinggi
b. Memungkinkan frequency-division multiplexing
c. x(t) adalah sinyal masukan (membawa data)
K. Spread Spectrum
Teknik ini digunakan untuk mengirimkan data analog atau digital, dengan sinyal analog. Ide dasarnya adalah penyebaran sinyal informasi dalam bandwidth yang lebih lebar sehingga menyulitkan jamming Skema dalam penerapan spektral tersebar:
1. Frequency hopping sinyal di-broadcast dengan deretan frekuensi radioyang acak, berpindah dari 1 frekuensi ke frekuensi lain pada selang waktu yang sempit
2. Direct sequence tiap bit dalam sinyal asli diwakili oleh banyak bit dalamsinyal yang ditransmisikan, disebut sebagai chipping code; contoh: chipping code 10-bit menyebarkan sinyal pada pita frekuensi yang besarnya 10 kali
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Data digital merupakan bentuk paling sederhana dari pengkodean digital. dari data digital ditetapkan satu level voltase untuk biner 1 dan level voltase lainnya untuk biner 0. sebuah modem mengubah data digital menjadi sinyal analog sehingga dapat ditransmisikan sepanjang saluran analog. teknik dasarnya adalah amplitude-shift keying (ask), frequency-shift keying (fsk) dan phase-shift keying (psk). ketiganya mengubah satu karakter atau lebih suatu frekuensi pembawa agar bisa menampilkan data biner.
Dasar pensinyalan analog adalah sinyal frekuensi-konstan kontinu yang disebut sebagai pembawa sinyal (carrier). frekuensi dari sinyal pembawa dipilih agar sesuai dengan media transmisi yang akan digunakan. data ditransmisikan melalui sinyal pembawa dengan cara modulasi. modulasi adalah proses pengkodean data dengan sinyal pembawanya.
3.2 Saran
Pada Pengkodean, Sinyal dan Data Analog dan Digital Permasalahan yang sering terjadi pada transmisi analog adalah mudah sekali terkena gangguan Noise, atau interferensi. Noise adalah sinyal tambahan yang tidak dinginkan. Sehingga bisa menghasilkan sejumlah retransmission data, dan mengakibatkan lambatnya suatu pengiriman (transfer) informasi.
DAFTAR PUSTAKA
[1] David Cooper, William/Englangga1999,Istrumentasi Elektronik dan teknik pengkuran
Tidak ada komentar:
Posting Komentar