PENGERTIAN SIGNAL DAN TRANSDUCER
1 . Signal
Dalam suatu system telekomunikasi pasti mempunyai banyak manfaat , yaitu salah satunya mengirim suatu informasi . suatu informasi dapat dikirim apabila sudah di rubah menjadi “signal”. Jadi signal itu suatu bentuk fisik yang berubah terhadap waktu, ruang, ataupun dapat berubah terhadap variabel bebas lainnya yang di pakai agar bisa mengirim dan menerima suatu informasi. yang dimaksud dengan variabel bebas disini adalah sinyal dapat dikatakan sebagai sinyal kontinyu (dinyatakan dengan x(n)), sinyal diskrit (dinyatakan dengan x(t)), dan lain-lain.
Contoh : Arus atau tegangan dalam rangkaian elektrik, suara, suhu, tekanan udara,kecepatan, debit air, sinyal biomedis seperti EEG, ECG dsb.
Dalam mengubah informasi menjadi sinyal
listrik yang siap dikirim, ada dua cara pengiriman yang dipakai.
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.
Dalam pengiriman sinyal melalui media transmisi, sinyal analog mudah
terkena gangguan terutama gangguan induksi dan cuaca, sehingga di sisi penerima
sinyal tersebut terdegradasi. Sementara untuk sinyal digital tahan terhadap
gangguan induksi dan cuaca, selama gangguan tidak melebih batasan yang
diterima, sinyal masih diterima dalam kualitas yang sama dengan pengiriman.
2. Transducer
Transducer merupakan suatu alat untuk merubah sinyal atau suatu bentuk fisik ke energi listrik atau elektrik . transducer dibagi menjadi dua , yaitu :
a. Transducer aktif atau transduser yang bekerja tanpa tambahan energi dari luar, tetapi menggunakan energi yang akan diubah itu sendiri.
b. Transducer pasif atau transduser yang dapat bekerja bila mendapat energi tambahan dari luar.
Diagram transducer :
Beberapa contoh transducer yaitu :
- @ pesawat faximile (tulisan/cahaya – listrik)
@ pesawat telephone (suara-lisrik)
Kapasitas Kanal (Teorema Shannon-Hartley)
Kapasitas kanal dengan band terbatas dapat dihitung dengan rmus sebagai berikut:
- C = Kapasitas Kanal (bps)
- B = Bandwidth/Lebar Kanal (Hz)
- SNR = Signal to Noise Ratio
SNR
SNR (Signal-to-noise
ratio) atau yang sering disingkat SNR atau S/N adalah
Perbandingan (ratio) antara kekuatan Sinyal (signal strength) dengan kekuatan
Derau (noise level). Nilai SNR dipakai untuk menunjukkan kualitas jalur
(medium) koneksi. Makin besar nilai SNR, makin tinggi kualitas jalur
tersebut. Artinya, makin besar pula kemungkinan jalur itu dipakai untuk
lalu-lintas komunikasi data & sinyal dalam kecepatan tinggi.
Salah satu pengukuran noise yang paling berguna adalah SNR. SNR adalah
perbandingan Daya Signal (Signal Power) dengan Daya Noise (Noise Power). SNR
dapat digunakan untuk mengevaluasi dan mengantisipasi effect berlebih dari
noise.
Satuan SNR yaitu dB (Decibel).
Vs dan Vn adalah Signal Voltage dan Noise Voltage.
Decibel (Daya/Power)
dB (1 mW) adalah ukuran daya yang ukurannya 1 miliwatt.
dB (1 W) adalah ukuran daya dalam 1 watt.
Ingat rumus Daya
Decibel (Voltage)
Karena Decibel dapat dihitung berdasarkan Daya, bukan Amplitudo,
konversi dari perbandingan Voltage dengan Decibel adalah Kuadrat dari
Amplitudo.
Bit Error Rate ( BER )
BER (Bit Error Rate atau Bit error ratio) merupakan
sejumlah bit digital bernilai tinggi pada jaringan transmisi yang
ditafsirkan sebagai keadaan rendah atau sebaliknya, kemudian dibagi
dengan sejumlah bit yang diterima atau dikirim atau diproses selama
beberapa periode yang telah ditetapkan.
Latar Belakang Error Rate
Pada
transmisi digital, jumlah kesalahan bit adalah jumlah bit yang diterima
dari aliran data melalui saluran komunikasi yang telah berubah karena noise, gangguan distorsi, atau kesalahan bit sinkronisasi.
Sebagai contoh, diasumsikan berikut ini urutan bit yang ditransmisikan:
0 1 1 0 0 0 1 0 1 1,
dan pada alat penerima akan menterjemahkan urutan bit sebagai berikut:
0 0 1 0 1 0 1 0 0 1,
Maka
BER pada kasus ini ada 3 kesalahan penafsiran bit (yang digaris bawah)
kemudian sebagai nilai BER yang dihasilkan adalah nilai kesalahan ini
dibagi dengan sejumlah bit yang kirim yaitu 10 bit, sehingga didapatkan
0.3 atau 30%.
Packet
Error Rate (PER) adalah jumlah paket data yang salah ditransfer, dan
lain-lain, dibagi dengan jumlah paket yang ditransfer.
ž
žNilai
kemungkinan PER yang dilambangkan paket kesalahan pp probabilitas, yang
untuk panjang paket data bit N dapat dinyatakan sebagai:
ž
pp =
1 - (1 - pe) N
Faktor-faktor
žkebisingan saluran transmisi,
žgangguan,
ždistorsi,
žmasalah sinkronisasi bit,
žredaman,
žmultipath fading nirkabel,
ždan lain-lain
Analisa BER
BER mungkin dianalisa dengan menggunakan simulasi komputer stokastik. Jika saluran transmisi model sederhana dan model sumber data diasumsikan, BER juga dapat dihitung secara analitik.
žSebagai contoh dari model sumber data adalah sumber Bernoulli. Contoh model saluran sederhana adalah:
ž-Biner simetris channel (Binary symmetric channel: digunakan dalam analisis probabilitas decoding kesalahan jika terjadi kesalahan bit non-bursty pada saluran transmisi)
ž-Aditif noise gaussian putih (Additive white gaussian noise: AWGN) channel tanpa fading.
Sumber :
