Konversi Data Analog Vs Digital 1222020 Komunikasi Data

  • Slides: 31
Download presentation
Konversi Data Analog Vs Digital 12/2/2020 Komunikasi Data 1

Konversi Data Analog Vs Digital 12/2/2020 Komunikasi Data 1

SINYAL DIGITAL DAN ANALOG Dalam komunikasi data, data ditransfer dari satu komputer ke komputer

SINYAL DIGITAL DAN ANALOG Dalam komunikasi data, data ditransfer dari satu komputer ke komputer lainnya melalui media transmisi. Data yang dilewatkan haruslah dalam bentuk yang dapat diterima media transmisi, yaitu energi elektromagnetik (dalam bentuk sinyal). Sinyal adalah energi elektromagnetik yang melewati kabel/saluran transmisi. Sinyal yang melewati saluran transmisi bisa terdiri dari sinyal digital dan sinyal analog. 12/2/2020 Komunikasi Data 2

Sinyal Digital Data (baik data digital maupun data analog) dapat direpresentasikan oleh sinyal digital.

Sinyal Digital Data (baik data digital maupun data analog) dapat direpresentasikan oleh sinyal digital. Misalnya, suatu 1 dapat di-enkode sebagai suatu tegangan positif dan 0 sebagai tidak adanya tegangan. Ada dua term penting yang berkaitan dengan transmisi sinyal digital yaitu bit interval dan bit rate. Bit interval adalah waktu yang diperlukan untuk mengirimkan suatu bit. Sedangkan bit rate adalah jumlah dari bit yang dikirimkan dalam satu detik, dikenal juga sebagai bit per second (bps). Unit-unit dari bit rate sebagai berikut: One bit per seconds (bps) = 1 bps Kilobits per seconds (kbps) = 1. 000 bps Megabits per seconds (Mbps) = 1. 000 bps Gigabits per seconds (Gbps) = 1. 000 bps Terabits per second (Tbps) = 1. 000 bps 12/2/2020 Komunikasi Data 3

Signal Analog [. ] Data ditransmisikan dalam bentuk gelombang yang kontinu. Sinyal sinusoida merupakan

Signal Analog [. ] Data ditransmisikan dalam bentuk gelombang yang kontinu. Sinyal sinusoida merupakan bentuk dasar dari sinyal analog. Sinyal ini berubah secara konsisten dan kontinu secara teratur dalam suatu cycle. Sinyal sinusoida memiliki tiga karakterisitik, yaitu amplitude (amplitude), period atau frequency (frekuensi) dan phase (fasa) 12/2/2020 Komunikasi Data 4

Signal Analog [. . ] Amplitudo adalah nilai dari sinyal tersebut di suatu titik

Signal Analog [. . ] Amplitudo adalah nilai dari sinyal tersebut di suatu titik pada gelombang. Merupakan jarak vertical dari sumbu horizontalnya. Periode adalah jumlah waktu yang dibutuhkan (dalam detik) oleh suatu sinyal, untuk melengkapi satu cycle. Frekuensi adalah jumlah dari cycle dalam satu detik. Frekuensi = 1/Periode Fasa adalah posisi dari gelombang relatif saat waktu (t) = 0. Jika kita asumsikan gelombang adalah sesuatu yang dapat dipindahkan ke depan atau ke belakang sepanjang sumbu waktu, fasa mendeskripsikan jumlah dari perpindahan tersebut, mengindikasikan status dari cycle yang pertama. Fasa diukur dalam derajat, atau radian (360 derajat adalah 2 p radian). 12/2/2020 Komunikasi Data 5

Digitalisali Data Analog 12/2/2020 Komunikasi Data 6

Digitalisali Data Analog 12/2/2020 Komunikasi Data 6

Mengubah Data Menjadi Sinyal Dalam pengiriman data, ada empat skenario yang dapat terjadi sebagai

Mengubah Data Menjadi Sinyal Dalam pengiriman data, ada empat skenario yang dapat terjadi sebagai berikut: * Mengirimkan data digital menggunakan sinyal digital * Mengirimkan data digital menggunakan sinyal analog * Mengirimkan data analog menggunakan sinyal digital * Mengirimkan data analog menggunakan sinyal analog Bila data yang akan dikirim dalam bentuk digital (dalam bentuk 0 dan 1), dan media 12/2/2020 Komunikasi Data menangani sinyal 7 transmisinya mampu untuk digital (memiliki bandwidth yang lebar) maka

Modulasi - Konversi Digital ke Analog Kadangkala physical layer perlu merubah data digital menjadi

Modulasi - Konversi Digital ke Analog Kadangkala physical layer perlu merubah data digital menjadi sinyal analog, misalnya saat penggunaan telepon konvensional untuk mengirim data digital via Internet. Jalur yang digunakan adalah jalur analog dengan bandwidth yang sempit, sekitar 4 k. Hz yang tidak memungkinkan untuk dilewati sinyal digital dalam pengiriman data yang reliable. Pada kasus ini diperlukan konversi digital ke analog, yang dikenal sebagai modulasi. Suatu piranti yang disebut modem (modulator/demodulator) diperlukan untuk memodulasi dan mendemolasi data. 12/2/2020 Komunikasi Data 8

PCM (Pulse Code Modulation) secara prinsip merupakan suatu metode umum yang digunakan untuk mengubah

PCM (Pulse Code Modulation) secara prinsip merupakan suatu metode umum yang digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Dalam suatu sistem digital, jika sinyal analog menjadi masukan dalam system tersebut, maka sebenarnya sinyal analog yang dikirim cukup dengan sample-s ample-nya saja, tetapi dapat merepresentasikan sinyal analog asal. Ada 4 tahapan apabila sinyal listrik analog (apakah sinyal suara atau gambar) akan diubah menjadi sinyal listrik digital antara lain adalah: – Sampling – Quantisasi – Pengkodean ( Catatan : Untuk mengirimkan informasi dalam suatu sinyal, tidak perlu seluruh sinyal ditransmisikan, cukup diambil sampelnya saja) 12/2/2020 Komunikasi Data 9

PCM (a) Signal sampling. (b) Quantization. (c) Binary pulse coding. 12/2/2020 Komunikasi Data 10

PCM (a) Signal sampling. (b) Quantization. (c) Binary pulse coding. 12/2/2020 Komunikasi Data 10

Teori Sampling Proses sampling/pencuplikan – Proses ini mengubah representasi sinyal yang tadinya berupa sinyal

Teori Sampling Proses sampling/pencuplikan – Proses ini mengubah representasi sinyal yang tadinya berupa sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrit – Kecepatan pengambilan sampel (frekuensi sampling) dari sinyal analog yang akan dikonversi haruslah memenuhi kriteria Nyquist yaitu: fs > 2 x finmax • dimana frekuensi sampling (Fs) minimum adalah 2 kali frekuensi sinyal analog yang akan dikonversi (Finmax). • Rekomendasi CCITT : fs = 8000 Hz 12/2/2020 Komunikasi (Sinyal Data » fi = 300 - 3400 Hz suara) 11

Nyquist Sampling Mengubah amplitudo gelombang kedalam interval waktu tertentu sehingga mengasilkan representasi digital Sampling

Nyquist Sampling Mengubah amplitudo gelombang kedalam interval waktu tertentu sehingga mengasilkan representasi digital Sampling rate, yaitu beberapa gelombang di ambil dalam 1 detik, jika frekuensi sebesar 44100 Hz, berarti jumlah sample 44100 per detik. 12/2/2020 Komunikasi Data 12

Prose Encoding Membuang frekuensi tinggi dari sumber sinyal Mengambil sample dari interval waktu tertentu

Prose Encoding Membuang frekuensi tinggi dari sumber sinyal Mengambil sample dari interval waktu tertentu (sampling) Menyimpan amplitude sample dan mengubahnya dalam bentuk deskrit (Quantizing Mengubah bentuk menjadi. Komunikasi nilai biner (Encoding) 12/2/2020 Data 13

Nyquist Sampling Kecepatan pengambilan sampel (frekuensi sampling) dari sinyal analog yang akan dikonversi haruslah

Nyquist Sampling Kecepatan pengambilan sampel (frekuensi sampling) dari sinyal analog yang akan dikonversi haruslah memenuhi kriteria Nyquist yaitu: – Fs > 2 Finmax Berdasarkan aturan Nyquist, dimana frekuensi sampling (Fs) minimum adalah 2 kali frekuensi sinyal analog yang akan dikonversi (Finmax). – Misalnya bila sinyal analog yang akan dikonversi sebesar 50 Hz, maka frekuensi sampling minimum dari ADC adalah 100 Hz. – Dan waktu untuk pencuplikan t = 1/f = 1 / 100 = 0, 001 dt Jika frekuensi dasar 4 KHz, maka ferkuesi Nyquits 2 x 4 KHz = 8 KHz, dan waktu pencuplikan t = 1/f = 1/8000 = 0, 125 ms Komunikasi Data 12/2/2020 14

Quantisasi pada prinsipnya merupakan proses dalam menentukan segmen dari amplitudes ampling (hasils ampling) ke

Quantisasi pada prinsipnya merupakan proses dalam menentukan segmen dari amplitudes ampling (hasils ampling) ke dalam level-level kuantisasi. Dimana ampiltudo dari masing-masing sample akan dinyatakan dengan harga/nilai integer dari level quantisasi yang terdekat. 12/2/2020 Komunikasi Data 15

Quantisasi 12/2/2020 Komunikasi Data 16

Quantisasi 12/2/2020 Komunikasi Data 16

Level Quantisasi (PCM Example) 12/2/2020 Komunikasi Data 17

Level Quantisasi (PCM Example) 12/2/2020 Komunikasi Data 17

Pengkodean adalah proses mengubah (mengkodekan) besaran amplitudo sampling ke bentuk kode digital biner. Ingat!

Pengkodean adalah proses mengubah (mengkodekan) besaran amplitudo sampling ke bentuk kode digital biner. Ingat! data tidak dapat dikirim dalam bentuk data!, Maka… Agar dapat dikirim data harus diubah menjadi sinyal 12/2/2020 Komunikasi Data 18

encoding Mengubah data menjadi sinyal Data : digital Sinyal : digital analog 12/2/2020 Komunikasi

encoding Mengubah data menjadi sinyal Data : digital Sinyal : digital analog 12/2/2020 Komunikasi Data 19

encoding 1. 2. 3. 4. Digital data to digital signal Digital data to analog

encoding 1. 2. 3. 4. Digital data to digital signal Digital data to analog signal Analog data to digital signal Analog data to analog signal 12/2/2020 Komunikasi Data 20

encoding Clock ? jatah waktu yang diberikan untuk membaca 1 buah bit 0 1

encoding Clock ? jatah waktu yang diberikan untuk membaca 1 buah bit 0 1 0 1 0 1 1 clock 12/2/2020 Komunikasi Data 21

Pola –Pola encoding Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) Bipolar-AMI Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) Pseudoternary Manchester

Pola –Pola encoding Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) Bipolar-AMI Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) Pseudoternary Manchester Differential Manchester B 8 ZS HDB 3 12/2/2020 Komunikasi Data 22

Digital data to digital signal Return to Zero (RZ) aturan : jika datanya bit

Digital data to digital signal Return to Zero (RZ) aturan : jika datanya bit 1 dinyatakan dengan tegangan tinggi jika datanya bit 0 dinyatakan dengan tegangan rendah perubahan tegangan terjadi di awal clock 12/2/2020 Komunikasi Data 23

Digital data to digital signal Non Return to Zero : a. Non Return to

Digital data to digital signal Non Return to Zero : a. Non Return to Zero Level (NRZ-L) b. Non Return to Zero Inverted (NRZ-I) 12/2/2020 Komunikasi Data 24

Digital data to digital signal Non Return to Zero Level (NRZ-L) aturan : data

Digital data to digital signal Non Return to Zero Level (NRZ-L) aturan : data = 1 >>> tegangan rendah data = 0 >>> tegangan tinggi perubahan tegangan terjadi di awal clock 12/2/2020 Komunikasi Data 25

Digital data to digital signal Non Return to Zero Inverted (NRZ-I) aturan : data

Digital data to digital signal Non Return to Zero Inverted (NRZ-I) aturan : data = 1 terjadi perubahan tegangan data = 0 tidak terjadi perubahan tegangan terjadi di awal clock 12/2/2020 Komunikasi Data 26

Digital data to digital signal Manchester aturan : data = 1 >>> tegangan naik

Digital data to digital signal Manchester aturan : data = 1 >>> tegangan naik data = 0 >>> tegangan turun perubahan tegangan terjadi di tengah clock 12/2/2020 Komunikasi Data 27

Manchester Encoding 12/2/2020 Komunikasi Data 28

Manchester Encoding 12/2/2020 Komunikasi Data 28

Digital data to digital signal Bipolar aturan : data = 0 tegangan 0 data

Digital data to digital signal Bipolar aturan : data = 0 tegangan 0 data = 1 tegangan tinggi dengan polaritas berlawanan terhadap tegangan tinggi yang terjadi sebelumnya setiap tegangan berlangsung ½ clock 12/2/2020 Komunikasi Data 29

Kecepatan Modulasi 12/2/2020 Komunikasi Data 30

Kecepatan Modulasi 12/2/2020 Komunikasi Data 30

Sekian 12/2/2020 Komunikasi Data 31

Sekian 12/2/2020 Komunikasi Data 31