bab 5 pengkodean data -...
TRANSCRIPT
Teknik EncodingData digital, sinyal digitalData analog, sinyal digitalData digital, sinyal analogData analog, sinyal analog
Data Digital, Sinyal DigitalSinyal Digital
Discrete, deretan voltase yang terputus-putusTiap pulsa merupakan elemen sinyalData biner ditransmisikan melalui pengkodeankedalam bentuk elemen sinyal
UnipolarSemua elemen sinyal mempunyai tanda yang sama
PolarSuatu pernyataan direpresentasikan sebagai voltasepositif dan lainnya sebagai voltase negatif
Data ratetransmisi rate data dinyatakan dalam bit per detik
Duration or length of a bitjumlah waktu yang yang diambil tranmiter untukmemancarkan bit
Modulation ratediukur dalam baud = elemen-elemen sinyal perdetik
Mark and Spacemenunjuk pada digit biner 0 dan 1
Mengartikan sinyalHarus diketahui
Pewaktuan setiap bit - kapan mulai dan berakhirLevel sinyal pada masing-masing posisi bit
Faktor yang menentukan kesuksesan dalammengartikan sinyal
perbandingan sinyal terhadap deraurate dataBandwidth
Perbandingan teknikPengkodean (1)
Spektrum sinyalBerkurangnya komponen frekuensi tinggi,menyebabakan kurangnya bandwithTanpa dc komponen memungkinkan pengkopelan acmelalui transformer, sebagai isolasiMengkonsentrasikan daya ditengah bandwith
ClockingSinkronisasi transmitter dan receiverClock yang terpisahMekanisme sinkronisasi sinyal
Perbandingan teknikpengkodean (2)
Pedeteksian kesalahan
Kekebalan terhadap derau dan interferensisinyal
beberapa kode tertentu, baik untuk mengatasi derau
Biaya dan kelengkapansemakin tinggi rate pensinyalan, biaya semakinmahalbeberapa kode memerlukan rate pensinyalan yanglebih besar dari rate data aktual
Teknik PengkodeanNonreturn to Zero-Level (NRZ-L)Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)Bipolar -AMIPseudoternaryManchesterDifferential ManchesterB8ZSHDB3
Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)Voltase yang berbeda bagi bit 0 dan 1Voltase konstan selama interval bit
tidak ada transisi (tidak kembali ke level voltase 0)
Sebagai contoh ketiadaan voltase untuk biner 0,dan voltase positif konstan untuk biner 1Umumnya voltase negatif bagi biner 1 danvoltase positif untuk yang lainnya.
Nonreturn to Zero InvertedVoltase pulsa konstan untuk durasi waktu bitData encode ditandai kehadiran atauketidakhadiran transisi sinyal pada permulaanwaktu bitTransisi (rendahke tinggi atau tinggi ke rendah)menunjukkan biner 1Tidak ada transisi menunjukkan biner 0Merupakan contoh pengkodean differensial
Pengkodean DifferensialInformasi yang ditransmisikan menunjukkansusunan simbol yang berurutan dibandingelemen-elemen sinyal itu sendiriKeandalan dalam mendeteksi transisi deraudaripada membandingkan niali tersebut dengantreshold.Dalam rancangan transmisi yang rumit, mudahmelepaskan polaritas sinyal
Kelebihan dan Kekurangan NRZKelebihan
mudahefisien dalam penggunaan bandwith
Kekurangankomponen dckurang kemampuan sinkronisasi
digunakan untuk perekaman magnetik digitaltidak menarik untuk digunakan dalam transmisisinyal
Multilevel BinaryMenggunakan lebih dari dua level sinyalBipolar-AMI
Biner 0 dinyatakan melalui non sinyalBiner 1 dinyatakan oleh pulsa positif atau negatifPulsa Biner 1 harus berganti-ganti polaritasnyaKehilangan sinkronisasi tidak akan terjadi bila munculstring panjang 1Tidak ada komponen dc murniBandwidth rendahMudah mendeteksi kesalahan
PseudoternaryBiner 1 menyatakan tidak ada sinyalBiner 0 menyatakan pulsa yang berganti-gantinegatif dan positifTidak ada kelebihan atau kekurangandibandingkan dengan bipolar -AMI
Trade Off for Multilevel BinaryTidak seefisien NRZ
Tiap elemen sinyal dinyatakan dalam 1 bitPada sistem level 3 sinyal dapat dinyatakan dalamlog23 = 1.58 bitsReceiver sinyal harus dapat membedakan ketiga level(+A, -A, 0)Membutuhkan daya sinyal kira-kira lebih dari 3dBuntuk kesalahan bit dengan probabilitas yang sama
Biphase
ManchesterTransisi di tengah-tengah setiap periode bitTransisi bermanfaat sebagai mekanisme detak dan dataTransisi rendah ke tinggi menyatakan biner 1Transisi tinggi ke rendah menyatakan biner 0Digunakan untuk standard IEEE 802.3
Differential ManchesterTransisi pertengahan bit digunakan untuk menyatakan detakTransisi pada permulaan periode bit menyatakan 0Ketiadaan transisi pada permulaan periode bit menyatakan 1Digunakan pada IEEE 802.5
Kelebihan dan KekuranganBiphase
KekuranganMemerlukan paling sedikit 1 transisi per bit danmungkin mempunyai 2 transisiRate modulasi maksimum dua kali NRZMemerlukan bandwidht yang lebih besar
KelebihanSinkronisasi pada pertengahan transisi bitTanpa komponen dcPendeteksi kesalahan
ScramblingMenghasilkan level voltase konstanRuntunan pengisi
Menyediakan transisi yang cukup untuk sinkronisasiHarus dikenal oleh receiver dan akan digantikan olehruntunan yang asliRuntunan ini sama panjangnya dengan yang asli
Tanpa komponen dcTanpa runtunan panjang dari sinyal jalur level 0Tanpa pengurangan rate dataMampu mendeteksi kesalahan
B8ZSBipolar With 8 Zeros SubstitutionBerdasarkan pada bipolar-AMIBila oktaf dari 0 muncul dan pulsa voltaseterakhir positif maka dihasilkan 8 nol oktaf yangditandai dengan 000+-0-+Bila oktaf dari nol muncul dan pulsa voltaseterakhir negatif maka dihasilkan 8 nol oktafyang ditandai dengan 000-+0+-Menyebabkan 2 kode penyimpangan pada AMITidak mungkin disebabkan oleh derauReceiver mendeteksi dan mengartikan oktafberisi semua nol
Data Digital, Sinyal AnalogJaringan Telepon Umum
300Hz sampai 3400HzMenggunakan modem (modulator-demodulator)
Amplitude shift keying (ASK)Frequency shift keying (FSK)Phase shift keying (PK)
Amplitude Shift Keying2 nilai biner dilambangkan 2 amplitudo berbedadari sinyal pembawaUmumnya salah satu amplitudo adalah nolRentan terhadap perubahan yang tiba-tibaTidak terlalu efisienPada jalur derajad suara digunakan sampai1200bpsMenggunakan serat optik
Frequency Shift KeyingNilai biner ditunjukkan oleh 2 frekuensi yangberbeda (frekuensi pembawa)Lebih tahan terhadap kesalahan daripada ASKPada jalur derajad suara digunakan sampai1200bpsFrekuensi radio tinggi
Phase Shift KeyingSinyal pembawa diubah untuk menampilkandataDifferential PSK
Perubahan fase lebih berkaitan dengan bit yangditransmisi sebelumnya daripada dengan sinyalpatokan konstan
Data Analog, Sinyal DigitalDigitalisasi
Mengubah data analog menjadi data digitalData digital dapat ditransmisi menggunakan NRZ-LData digital dapat dikonversi menjadi sinyal analogKonversi analog ke digital menggunakan codec(Coder - decoder)Modulasi kode pulsaModulasi delta
Modulasi Kode PulsaBila suatu sinyal pada interval teratur dan padarate yang lebih tinggi dua kali dibandingfrekuensi sinyal tertinggi maka sinyal tersebutmemuat segala informasi dari sinyal yang asliData suara dibatasi dibawah frekuensi 4000HzMembutuhkan 8000 sampel sinyal tiap detikSampel analog ( Pulsa Amplitudo Modulasi,PAM)Masing-masing sampel ditandai dengan kodebiner
Modulasi Kode PulsaSistem 4 bit memungkinkan 16 level kuantisasiKuantisasi
Kuantisasi kesalahan atau derauPendekatan ini tidak dapat menyerupai sinyal aslinya
Sistem 8 bit memungkinkan 256 level kuantisasiKualitas sebanding dengan transmisi analog8000 sampel per detik kali 8 bit per sampel =64kbps
Pengkodean NonlinearLevel kuantisasi tidak diberlakukan samaMengurangi distorsi sinyalDapat dilakukan dengan compading
Modulasi DeltaInput analog didekati melalui fungsi tanggaBergerak naik turun dengan satu level kuantisasiFungsi tangga ini mirip biner
Kinerja Modulasi DeltaReproduksi suara yang baik
PCM - 128 levels (7 bit)Bandwidth suara 4khzPada rate 8000 x 7 = 56kbps untuk PCM
Data Analog, Sinyal AnalogKenapa perlu modulasi sinar analog
Frekuensi tinggi dapat memberikan transmisi yanglebih efisienModulasi membolehkan frequency divisionmultiplexing (bab 8)
Tipe modulasiAmplitudeFrequencyPhase