Dasar Telekomunikasi II

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)

 

• dBm atau dBmW

          dB (1 mW) adalah ukuran daya yang ukurannya 1 miliwatt.

• dB atau dBW

          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 :

http://rizkyagung.com/pengertian-definisi-istilah-istilah-pada-teknik-telekomunikasi/#more-1347

http://id.wikipedia.org/wiki/Bit_error_rate