pertemuan 1 - Teknik Elektro UIN SUSKA RIAU

Report
Sistem Telekomunikasi I
TET 2525
Dosen : Fitri Amillia, S.T, M.T.
Identitas
Sistem Telekomunikasi I (TET 2525)
 Semester 5
 Bobot 3 sks
 Konsentrasi TET
 Prasyarat : Pengolahan Sinyal Digital

Referensi




Yoshifumi Shimoso, Nonot Suharsono,
Rangkaian dan Sistem Komunikasi, PENS ITS,
Surabaya, 1994.
Nassar, Carl, Telecommunications
Demystified, LLH Technology Publishing,
2001.
Wayne Tomasi, Electronic Communications
Systems, Prentice-Hall, 2001
Bernard Sklar, Digital Communication
Fundamental and Application, Second Edition,
Prentice Hall.
Standar Kompetensi

Memberikan pemahaman mengenai sistem
komunikasi, fungsi dan jenis modulasi yang
digunakan pada sistem komunikasi analog,
pengaruh derau kepada kinerja sistem
komunikasi analog.
Materi
Pengantar sistem komunikasi dan sinyal
(pertemuan 1)
2. AM (domain waktu dan frekuensi), modulator
dan demodulator, Single Side Band (pertemuan
2,3,4)
3. FM (domain waktu dan frekuensi), modulator
dan demodulator (pertemuan 5, 6)
4. Modulasi Baseband (pertemuan 7)
5. Modulasi Passband ASK,FSK ,PSK modulator
dan demodulator (pertemuan 9,10,11, 12,13)
6. Multiplexing (pertemuan 14)
7. Noise dalam sistem Komunikasi (pertemuan 15)
1.
Pembagian Kelompok Materi
Diskusi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
AM (domain waktu dan frekuensi), modulator dan
demodulator (pertemuan 4)
Modulasi Single Side Band, modulator dan demodulator (5)
FM (domain waktu dan frekuensi), modulator dan
demodulator (6)
Modulasi Baseband (7)
Modulasi Pulsa ( PAM dan PCM) (9)
Modulasi Passband ASK modulator dan demodulator (10)
Modulasi Passband FSK modulator dan demodulator (11)
Modulasi Passband PSK modulator dan demodulator (12)
Multiplexing (13)
Setiap Kelompok membuat makalah dan presentasi power point
untuk diskusi di kelas
Penilaian
Tugas = 15 %
 Quis = 15 %  pertemuan 4 & 12
 UTS = 35 %
 UAS = 35 %
 Kehadiran 80 %
 Tidak ada quis dan ujian susulan
 Tugas dikumpulkan tepat waktu
 Tidak boleh plagiat

Elemen-Elemen Sistem Telekomunikasi

Komponen Dasar Sistem Komunikasi
Input
(Sumber
Informasi)
Tx
Kanal atau
Medium
Komunikasi
Noise
Rx
Output
(Tujuan)
Elemen-Elemen Sistem Telekomunikasi
Input : pesan manusia (suara, kode , gambar atau data)
 Transmitter (Tx) : sekumpulan komponen elektronik
untuk mengubah informasi menjadi sinyal sesuai dengan
medium transmisi
 Medium komunikasi : medium yang dilalui sinyal elektronik
terkirim dari satu tempat ke tempat lain. Berupa kabel
atau non kabel
 Receiver (Rx): sekumpulan komponen elektronik yang
menerima informasi terkirim dari kanal dan mengubah
kembali menjadi sinyal informasi menjadi sinyal sesuai
dengan medium transmisi yang dibutuhkan manusia

Arti istilah analog
Suatu bentuk dari komunikasi elektronik yang merupakan
proses pengiriman informasi pada gelombang
elektromaknetik, dan bersifat variabel dan berkelanjutan atau
disebut juga dengan sinyal analog. Contohnya sinyal gambar
pada televisi, atau suara pada radio yang dikirimkan
berkesinambungan.
 Analog merupakan proses pengiriman sinyal dalam bentuk
gelombang. Misalnya ketika seseorang berkomunikasi dengan
menggunakan telepon, maka suara yang dikirimkan melalui
jaringan telepon tersebut dilewatkan melalui gelombang. Dan
kemudian, ketika gelombang ini diterima, maka gelombang
tersebutlah yang diterjemahkan kembali ke dalam bentuk
suara, sehingga si penerima dapat mendengarkan apa yang
disampaikan oleh pembicara lainnya dari komunikasi tersebut.

Elemen-Elemen Sistem Telekomunikasi

Noise : energi elektrik yang mengganggu
informasi yang dikirimkan
◦ External Noise : noise yang disebabkan oleh
sesuatu di luar rangkaian atau diluar suatu
peralatan.
 Atmospheric Noise
 Noise yang secara natural disebabkan atmosfir bumi, misal terjadi
kilat.
 Extraterrestrial Noise
 Sinyal elektris berasal dari luar atmosfir bumi : matahari
 Man-Made Noise
 Dibuat oleh manusia, contoh : suara motor listrik, penghasil daya ac
dan lampu fluorescent
Elemen-Elemen Sistem Telekomunikasi
◦ Internal Noise : interferensi elektrik disebabkan
oleh sesuatu di dalam rangkaian atau diluar suatu
peralatan.
 Shot Noise
 Disebabkan oleh kedatangan acak carrier pada elemen output dari
piranti elektronika seperti dioda, FET atau BJT
 Transit-Time Noise
 Disebabkan oleh modifikasi aliran arus saat lewat dari input ke
output piranti (seperti dari emiter ke kolektor pada transistor)
menghasilkan irregular, variasi random yang dikategorikan transittime noise.
Elemen-Elemen Sistem Telekomunikasi
 Thermal Noise
 Digambarkan sebagai pergerakan random dan cepat
elektron di dalam konduktor yang disebabkan oleh thermal
agitation.

Output : Aplikasi yang digunakan manusia
Jenis-Jenis Sinyal

Sinyal analog
sinyal tegangan atau arus kontinyu, berupa
gelombang sinus.
contoh : tegangan suara dan video

Sinyal digital
Sinyal dalam bentuk digital digunakan pada
komputer komputer berupa kode biner
mempresentasikan angka, huruf dan simbol
yang ditransmisikan lewat kabel.
Sinyal analog

Sinyal analog adalah suatu sinyal dimana salah
satu besaran karakteristiknya mengikuti secara
kontinyu perubahan dari besaran fisik lainnya
yang melambangkan informasi, secara fisik sinyal
analog berarti selalu mempunyai nilai di
sepanjang waktu. Karakteristik yang dimiliki oleh
sinyal analog antara lain : Amplitudo, frekuensi
dan fasenya
Pendahuluan



Modulasi adalah proses perubahan sinyal informasi yang dilakukan
oleh sinyal carrier yang memiliki frekuensi lebih tinggi.
Fungsi :
◦ Agar sinyal informasi yang akan dilewatkan pada sebuah medium
mempunyai sifat yang sama dengan medium yang akan dilaluinya.
Sinyal Baseband
sinyal dalam bentuk asli (suara, gambar dan data).
misal : sinyal yang ditransmisikan melalui saluran telepon satu
sentral atau pengiriman data antar komputer dalam satu LAN.
Sinyal Baseband tidak dapat ditransmisikan secara praktis melalui
medium tertentu harus melalui proses modulasi.
Modulasi
pengubahan parameter suatu isyarat (isyarat pembawa/
carrier signal) oleh isyarat lain (isyarat pemodulasi/
modulating signal)
= penumpangan isyarat pemodulasi/ informasi ke isyarat
pembawa
=
em(t)
MODULATOR
Ec(t) = Ec sin ( ct +  )
Isyarat pembawa
eMD(t)
Tujuan Modulasi

Memudahkan pemancaran (radiasi)
◦ Penggeseran spektrum frekuensi sinyal dari domain frekuensi rendah ke radio
frequency (RF) untuk dapat dipancarkan (apabila communication channel berupa
sistem radio)

Modulasi untuk multiplexing
◦ Mentranslasikan sinyal ke spektrum frekuensi atau time slot yang berbeda-beda
untuk memungkinkan beberapa sinyal ditransmisikan melalui channel yang sama

Mengatasi keterbatasan perangkat
◦ Perangkat untuk sinyal processing (filter, amplifier) bekerja optimal pada frekuensi
dan bandwidth tertentu
◦ Modulasi dapat digunakan untuk mentranslasikan sinyal ke frekuensi yang sesuai
dengan kemampuan perangkat

Frequency assignment
◦ Menentukan frekuensi kerja dari pemancar (radio, televisi dsb)

Mengurangi noise dan interferensi
◦ Efek dari noise dan interferensi dapat diminimalisir dengan menggunakan type
modulasi tertentu dengan bandwidth yang lebih lebar dari bandwidth sinyal
◦ Ada “trade-off” antara pengurangan noise dengan penambahan bandwidth
Jenis-jenis Modulasi
Ec(t) = Ec sin ( ct +  )
Modulasi amplitude
Modulasi sudut
(amplitude modulation,AM)
(angle modulation)
( ct +  )
Modulasi frekuensi
Modulasi fase
(frequency modulation, FM)
(phase modulation, PhM)
Data Analog, Sinyal Analog
• Modulasi analog
– Amplitude Modulation (AM)
• Amplitudo gelombang pembawa diubah-ubah sesuai
bentuk sinyal informasi
– Frequency Modulation (FM)
• Frekuensi gelombang pembawa diubah-ubah sesuai
bentuk sinyal informasi
– Phase Modulation (PM)
• Phase gelombang pembawa diubah-ubah sesuai bentuk
sinyal informasi
• Dipandang sebagai “special case” dari frequency
modulation
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Modulasi Analog
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
Amplitudo, Frekuensi, Phase
C
B
A
1800
00
cycle (T)
voltage
+900
A
0
B
π
2π
C
time (t)
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
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
22
Amplitude Modulation (AM)
voltage
voltage
•
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
time
Message signal
time
Modulation
voltage
•
•
time
Modulated
signal
Carrier waveform
Digambarkan dalam spektrum frekuensi
carrier
frekuensi
0
4 KHz
Message
signal
fc
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
Modulated
signal
23
Frequency Modulation (FM)
• Frekwensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya
amplitudo dari sinyal informasi
voltage
voltage
• Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih
tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM
time
voltage
Message signal
time
Modulation
time
Modulated
signal
Carrier waveform
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
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)
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
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)
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi
Semester genap 2006-2007
26
Modulasi Digital
SM241013 - Pengantar Sistem
Telekomunikasi Semester genap 2008-2009
PERAMBATAN GELOMBANG RADIO
Bidang-bidang frekuensi radio :
Very Low Frequency ( VLF ) 3 - 30 KHz
Low Frequency ( LF ) 30 - 300 KHz
Medium Frequency ( MF ) 300 - 3 MHz
High Frequency ( HF ) 3 - 30 MHz
Very High Frequency ( VHF ) 30 - 300 MHz
Ultra High Frequency ( UHF ) 300 - 3 GHz
Super High Frequency ( SHF ) 3 - 30 GHz
Extra High Frequency ( EHF ) 30 - 300 GHz
Gelombang tanah
Gelombang tanah
Gelombang tanah
Gelombang angkasa
Gelombang ruang
Perbandingan modulasi amplitudo dan
modulasi frekuensi.
Keuntungan FM terhadap AM :
 1. Amplitudo FM tidak tergantung dari kedalaman
modulasi sedang Am
 tergantung dari kedalaman modulasi. Hal ini
menguntungkan pada sistem FM
 karena noise (derau) yang mengganggu pada amplitudo
sinyal FM dapat
 dihilangkan dengan limiter sedang pada AM tidak dapat
dilakukan karena
 sinyal informasi berada dalam amplitudo sinyal AM.
 2. S/N (perbandingan daya sinyal terhadap daya noise)
dapat diperbesar dengan
 menaikkan deviasi frekuensi sedang AM tidak dapat.
Perbandingan modulasi amplitudo dan
modulasi frekuensi.
Kerugian
1. Sinyal FM memerlukan lebar ban
frekuensi BFM yang jauh lebih besar dari
lebar ban frekuensi sinyal AM.
2. Perangkat pemancar dan penerima FM
lebih kompleks dari pada perangkat
pemancar dan penerima AM.
Coba kita lihat sedikit aplikasi dimana analog sulit atau
bahkan mustahil untuk digantikan.
1. Pemrosesan Sinyal dari Alam
 secara alamiah, sinyal yang dihasilkan alam itu
adalah berbentuk analog. misalnya sinyal
suara dari mikrofon, seismograph dsb
 walaupun kemudian bisa diproses dalam
domain digital, sehingga banyak alat yang
mempunyai bagian ADC dan DAC. nah
 pembuatan ADC dan DAC dengan presisi
dan kecepatan tinggi, konsumsi daya rendah
itu sangat sulit, ini memerlukan orang-orang
analog
Coba kita lihat sedikit aplikasi dimana analog sulit atau
bahkan mustahil untuk digantikan.
2. Komunikasi Digital
 Untuk mengirim sinyal melalui kabel yang
panjang biasanya juga harus diubah dulu
menjadi sinyal analog, memerlukan juga
perancangan ADC dan DAC.
3. Penerima nir-kabel (wireless)
 Sinyal yang diambil/diterima oleh antenna
penerima RF adalah ANALOG (few milli
volt, high noise)
SINYAL SINUS,
TRANSFORMASI FOURIER
DAN BANDWIDTH
Dosen : Fitri Amillia, S.T, M.T
Pendahuluan
Untuk mempelajari sistem komunikasi
maka kita juga membutuhkan alat bantu
yang akan mempermudah kita untuk
mengerti materi pelajaran sistem
komunikasi.
 Alat bantu yang penting untuk
mempelajari sistem komunikasi adalah
pengertian tentang matematika sinyal
sinus dan transformasi fourier.

matematika sinyal sinus ?
karena dalam mempelajari proses
pengolahan sinyal di bagian pengirim dan
penerima kita akan banyak menggunakan
sinyal sinus sebagai sinyal informasi.
 sinyal sinus adalah sinyal yang cukup
sederhana sehingga kita lebih dimudahkan
untuk memahami proses komunikasi.

Transformasi Fourier



Dalam sistem komunikasi, representasi sinyal
dalam domain frekuensi seringkali
memberikan informasi yang lebih berguna
dibandingkan jika kita merepresentasikan
sinyal dalam domain waktu.
Transformasi Fourier sangat diperlukan
untuk mendapatkan spektrum frekuensi dari
sinyal yang dipakai (bandwidth) pada sebuah
sistem komunikasi.
Transformasi fourier digunakan untuk
mengubah sinyal aperiodik kontinyu domain
waktu ke domain frekuensi.
Bentuk Gelombang Sinyal
Sinus

Parameter-parameter diatas disusun
menjadi sebuah persamaan umum sinyal
sinus sebagai berikut:
V(t) = Vm sin(2πft + θ )
Parameter Sinyal Sinus
Vm
= Amplituda maksimum
 Vp-p
= Amplituda puncak ke
puncak
 Frekuensi (f) = Jumlah sinyal sinus dalam
satu detik
 Periode (T)
= Panjang waktu yang
dibutuhkan oleh satu gelombang Sinus
 Fasa (θ) = prubahan fasa (sudut)
 V(t)
= Sinyal sinus yang merupakan
fungsi waktu (berubah-ubah terhadap waktu)

Transformasi Fourier


Transformasi Fourier digunakan untuk melihat
spektrum frekuensi dari sebuah sinyal, atau
kadangkala dikatakan untuk mengubah
representasi sebuah sinyal dari domain waktu ke
domain frekuensi.
Transformasi Fourier dirumuskan sebagai berikut:



Arti persamaan adalah:
Sinyal x(t) dalam domain frekuensi X(f) dapat
diperoleh dengan cara melakukan integral terhadap
perkalian antara sinyal x(t) dengan sepanjang waktu
dari - sampai .

similar documents