Download
informasi sinyal dan modulasi n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Informasi , Sinyal dan Modulasi PowerPoint Presentation
Download Presentation
Informasi , Sinyal dan Modulasi

Informasi , Sinyal dan Modulasi

406 Views Download Presentation
Download Presentation

Informasi , Sinyal dan Modulasi

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. SISTEM TELEKOMUNIKASI(EL 2031) SOFYAN BASUKI, ST, MT sofmae4@gmail.com 085724677888 085320900567 Informasi, SinyaldanModulasi

  2. REFERENSI • Roger L.Freeman, Fundamentals of Telecommunication, IEEE, Press, 2005. • TarmoAnttalainen, Introduction to Telecommunications Network Engineering, Artech House, 2003. • Hsiao-Hwa Chen & MohsenGuizani, Next Generation Wireless System and Networks, John Wiley & Sons, 2006 • Martin Sauter, Communication System for the Mobile Information Society, John Wiley & Sons, 2006 • Lee Dryburgh, Jeff Hewett, Signaling System No. 7 (SS7/C7): Protocol, Architecture, and Services, Cisco Press, 2005

  3. Informasi dan Sinyal • Informasi : bahan-bahan yang mengandung unsur-unsur yang dapat dikomunikasikan, fakta-fakta, data atau segala sesuatu yang dapat menerangkan suatu hal dengan sendirinya atau melalui segala sesuatu yang telah diatur melalui bentuk dokumen, file, laporan, buku, diagram, peta, gambar, foto, film, visual, rekaman suara, rekaman melalui komputer atau metode lain yang dapat ditampilkan. • Sinyal : Presentasidari data atauinformasi yang berbentuksimboltertentuataudikodekandenganmetodaataubesaranfisikatertentudisesuaikandengan media yang digunakandalamkomunikasinya.

  4. Klasifikasi Sinyal • Sinyal deterministik dan random • Signal deterministik : Tidak ada ketidak pastian terhadap nilai sinyal di setiap waktu • Signal random : Beberapa derajat tingkat ketidak-pastian dari nilai-nilai sinyal sebelum benar-benar terjadi. • Thermal noise dalam rangkaian elektronik akibat pergerakan elektron secara random • Pantulan gelombang radio oleh lapisan-2 ionosfer yang berbeda.

  5. A periodic signal A non-periodic signal A discrete signal Analog signals Klasifikasi Sinyal • Sinyal periodik dan non-periodik • Sinyal analog dan diskret

  6. PenyajianInformasi • Sistem komunikasi bertugas mengkonversi informasi kedalam bentuk yang sesuai untuk ditransmisikan. • Sistem analog  Sinyal analog dimodulasi (AM, FM radio) • Sinyal digital menghasilkan bit-2 memancarkan sinyal digital (komputer) • Sinyal analog dapat diubah menjadi sinyal digital.

  7. DATA & SINYAL

  8. Noise (derau) • Fluktuasi amplituda sinyal bersifat random / acak, dan tidak diinginkan • Thermal (Johnson) Noise • Amplituda vs. waktu: Model Gaussian PDF • Mengetahui berapa besar daya noise per Hz – mengapa ?

  9. [w/Hz] Autocorrelation function Power spectral density DeraudalamSistemKomunikasi • Thermal noise dapat dijelaskan dengan sebuah proses acak Gaussian dengan zero-mean, n(t). • Jika memiliki PSD datar disebut “white noise”. Probability density function

  10. Baseband signal Bandpass signal Local oscillator Bandwidth (Lebar pita) sinyal • Baseband vs bandpass: • Dilema BW : • Sinyal yang bandlimited tidak dapat direalisasikan ! • Sinyal-2 yang dapat direalisasikan mempunyai bandwidth terbatas!

  11. Half-power bandwidth • Noise equivalent bandwidth • Null-to-null bandwidth • Fractional power containment BW • Bounded power spectral density • Absolute bandwidth (a) (b) (c) (d) (e)50dB Bandwidth (Lebar pita) sinyal Beberapa definisi berbeda tentang bandwidth: g(x)

  12. SistemKomunikasi Analog Model Baseband Baseband Output (Signal+ Noise) + Message Signal m(t) LPF S + Noise n(t) Model Penerima terganggu derau Output (Signal+ Noise) + Modulated Signal s(t) Demodulator BPF S + Noise n(t)

  13. Sistem Komunikasi Digital Model penerima berderau + Sample & Hold Threshold Processing Modulated Signal s(t) S + Noise w(t) Digital Output

  14. Parameter Kinerja KinerjaSistemKomunikasi yang terganggu / dirusakolehDerau Analog Output SNR Digital Bit Error Rate (BER)

  15. UkuranKinerja • Dalam komunikasi analog, • Kita ingin informasi yang diterima dapat dimengerti / jelas. • Kapasitas kanal tergantung SNR (Teorema Shannon) • Dalam sistem komunikasi digital : • Data rate (R bps) yang dibatasi kapasitas kanal. • Probability of error (Pe) • Tanpa derau, tidak terjadi bit salah (eror) • Bit Error Rate (BER): Jumlah bit salah yang terjadi dari sejumlah bit yang ditransmisikan. • Berapa BER jika Pe=10-6 dan 107 bit ditransmisikan ? • Berapa Kapasitas kanal telephone utk SNR 30 dB ?

  16. KriteriaKinerja • Seberapa “baik” suatu sistem komunikasi dapat dibedakan dari sistem (sinyal) lain yg tidak rapi (pengganggu) ? • Untuk komunikasi analog : • Seberapa dekat kemiripan terhadap sumber asli ? Fidelity! • SNR digunakan sbg ukuran kinerja • Untuk komunikasi digital • Data rate dan probability of error (Pe) • Tidak ada kerusakan kanal (no error) • Terhadap noise, Pe bergantung kpd datarate, daya sinyal dan daya derau, skema modulasi

  17. SISTEM TELEKOMUNIKASI(EL 2031) Modulasi

  18. Basic Types of Modulation 1. Continuous Wave (CW) Carrier Modulation • Gelombang pembawa (carrier waveform) berupa gelombang kontinyu (biasanya sinusoidal) • Salah satu parameter dari gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan 2. Pulse Modulation • Gelombang pembawa (carrier waveform) berbentuk pulsa (biasanya pulsa persegi/rectangular) • Salah satu parameter dari pulsa gelombang pembawa diubah sesuai bentuk sinyal informasi yang akan ditransmisikan

  19. Amplitudo, Frekuensi, Phase cycle (T) +900 voltage A B C B A 1800 00 π 2π 0 time (t) C Amplitude (V) -900 Amplitudo Nilai maksimum dari besaran elektrik (mis voltage) dari gelombang Frekuensi Jumlah cycle yang dihasilkan dalam satu detik (cycles per second atau Hertz) Phase Gelombang A dengan phase 00 Gelombang B dengan selisih phase -900 (lebih lambat) terhadap A Gelombang C dengan selisih phase +900 (lebih cepat) terhadap A

  20. Modulasi Analog • Modulation Theorem  Frequency Transalation • Shifting atau pergeseran dari spektrum didalam frequency domain • Merubah atau menempatkan frekwensi rendah menjadi frekwensi yang lebih tinggi agar dapat dikirimkan/ditransmisikan melalui media transmisi. carrier wave frekuensi 0 4 KHz fc • Jenis-jenis modulasi analog : • Amplitude modulation (AM) • Frequency modulation (FM) • Pulse Amplitude Modulation (PAM)

  21. Modulation voltage voltage time time Message signal voltage Modulated signal time Carrier waveform Amplitude Modulation (AM) • Modulasi jenis ini adalah modulasi yang paling sederhana • Gelombang pembawa (carrier wave) diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan • Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekwensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan carrier Digambarkan dalam spektrum frekuensi frekuensi 0 4 KHz fc Modulated signal Message signal

  22. Modulation voltage voltage time time Message signal voltage Modulated signal time Carrier waveform Frequency Modulation (FM) • Frekwensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi • Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM

  23. Pulse Amplitude Modulation (PAM) Modulation • Konsep dasar PAM adalah mengubah amplitudo pembawa yang berupa deretan pulsa (diskrit) mengikuti bentuk amplitudo dari signal informasi yang akan dikirimkan • Sinyal informasi yang dikirim tidak seluruhnya tapi hanya sampelnya saja (sampling signal) voltage voltage time time Message signal voltage Modulated signal time Carrier

  24. Modulasi Digital • Teknik modulasi digital pada prinsipnya merupakan variant dari metode modulasi analog • Teknik modulasi digital : • Teknik dasar : • Amplitude shift keying (ASK) • Frequency shift keying (FSK) • Phase shift keying (PSK) • Variant dari teknik dasar di atas : • 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM) • Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) • Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

  25. BASK, BFSK dan BPSK Binary Amplitude Shift Keying (BASK) • Sinyal direpresentasikan dalam dua kondisi perubahan amplitudo gelombang pembawa • Sinyal “1”  direpresentasikan dengan status “ON” (ada gelombang pembawa) • Sinyal “0”  direpresentasikan dengan status “OFF” (tidak ada gelombang pembawa) Binary Frequency Shift Keying (BFSK) • Sinyal direpresentasikan dalam perubahan frekuensi gelombang pembawa • Sinyal “1”  direpresentasikan dengan frekuensi tinggi • Sinyal “0”  direpresentasikan dengan frekuensi rendah Binary Phase Shift Keying (BPSK) • Sinyal direpresentasikan dalam perubahan phase gelombang pembawa • Sinyal “1”  Phase gelombang pembawa tidak bergeser (pergeseran phase 00) • Sinyal “0”  Phase gelombang pembawa bergeser 1800 (berlawanan)

  26. Signal BASK BFSK BPSK BASK, BFSK dan BPSK

  27. 4 Pulse Amplitude Modulation (4-PAM) Sinyal direpresentasikan dengan 4 nilai besaran amplitudo dari gelombang pembawa. -1 -2 +1 +2 00 01 10 11

  28. Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Sinyal direpresentasikan dengan 4 status pergeseran phase dari gelombang pembawa. 01 +900 11 00 1800 00 -900 10

  29. 011 900 010 2 1 101 000 001 100 1800 00 110 2700 111 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) • Merupakankombinasi amplitude modulation dan phase shift keying • Sinyaldirepresentasikandalamkombinasibesaranamplitudo (2 besaran) danpergeseran phase (4 status). • Memungkinkankecepatan yang lebihtinggiuntuk bandwidth yang ditentukan • Lebihtahanterhadap noise

  30. Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Contoh : Bit stream sinyal sbb : 001010100011101000011110 Bagi dalam kelompok masing-masing 3 bit: 001-010-100-011-101-000-011-110 Perubahan amplitudo dan phase Bentuk gelombang modulasi