Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Sistem Komunikasi  Sistem untuk mengirimkan informasi diantara dua titik (berkembang menjadi banyak titik). Contoh : antara dua titik : komunikasi telepon,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Sistem Komunikasi  Sistem untuk mengirimkan informasi diantara dua titik (berkembang menjadi banyak titik). Contoh : antara dua titik : komunikasi telepon,"— Transcript presentasi:

1 Sistem Komunikasi  Sistem untuk mengirimkan informasi diantara dua titik (berkembang menjadi banyak titik). Contoh : antara dua titik : komunikasi telepon, HT ke banyak titik : radio pemancar, pemancar TV, sistem komunikasi seluler. Sistem listrik melakukan pengiriman melalui sinyal-sinyal elektrik  Sinyal tegangan yang berubah waktunya (time-varying) pada rangkaian-rangkaian listrik/elektronik,  Contoh “Wired” communication  Gelombang EM yang berubah waktunya melalui udara  Contoh “Wireless” communication

2 Sistem Komunikasi  Perancangan/pemilihan gelombang yang akan membawa informasi merupakan hal penting pada keberhasilan komunikasi.  Pemilihan/perancangan bentuk gelombang tergantung pada : Bandwidth Sinyal Information Data Rate Transmission Center Frequency (frekwensi sinyal pembawa) Daya/Energi Sinyal Kekebalan terhadap Noise dan Interferensi Kerumitan/biaya perancangan rangkaian-rangkaian Tx/Rx.

3 Sistem Komunikasi Tahun Hasil PenemuanPenemu 1837TelegraphSamuel Morse 1864 EM Theory James Maxell 1876TelephoneA.G. Bell 1901Radio TransmissionG. Marconi 1921Mobile Radio 1928TelevisionP.T. Farnsworth 1933Frequency Modulation (FM)E.H. Armstrong 1945First ComputerUniv. of Penn. 1948Information TheoryClaude Shannon 1948TransistorShockley et al. 1950Error CodingHamming Sejarah Penemuan Pada Komunikasi

4 Sistem Komunikasi Sejarah Penemuan Pada Komunikasi Tahun Hasil PenemuanPenemu 1958Integrated CircuitJack Kilby (TI) 1965 Satellite Communications 1971 Microprocessor Intel 1972Cellular Radio ConceptMotorola/Bell Labs 1981Personal ComputerIBM st Generation (1G) CellularAnalog AMPS 1989GPS SatellitesU.S. Military 19912G Digital CellularGSM in Europe 1995WWW and Internet 19982G CDMA CellularQualcomm/Sprint PCS 20033G Cellular StandardsWhole World

5 Sinyal Analog dan Digital  Sumber Informasi bisa berbentuk Analog : kontinyu sepanjang range waktu Microphone : sinyal tegangan output memiliki amplitudo yang kontinyu terhadap waktu. Digital : tertentu pada sekumpulan waktu tertentu Computer Keyboard: kumpulan karakter terbatas  Bentuk gelombang = sinyal tegangan vs. Waktu Analog  amplitudonya kontinyu  Digital  amplitudonya diskrit 

6 Sistem Komunikasi  Digunakan bentuk gelombang analog DAN digital. Analog : gelombang pembawa sinusoidal untuk pengiriman informasi Digital : nilai-nilai diskrit amplitudo, frekwensi, atau phasa yang digunakan untuk menyatakan bit-bit informasi.  Binary Digital Waveform 2 kondisi (state) untuk setiap simbol digital, yaitu. 0, 1  B entuk gelombang digital M -ary M -states untuk setiap simbol  # Bits/Symbol = log 2 ( M ) Pada sistem komunikasi digital ; M = 4 states  2 bits/symbol

7 Deterministic vs. Random (acak)  Klasifikasi bentuk gelombang o Deterministik: gelombang dimodelkan atau dinyatakan secara lengkap sebagai sebuah fungsi waktu, Seperti s ( t ) = A cos (  t +  ) o Random/Stochastik: tidak sepenuhnya dinyatakan sebagai sebuah fungsi waktu  Keacakan (randomness) = information Gelombang-gelombang harus acak untuk membawa informasi yang penting. Keacakan membawa kerahasiaan.  Source/Information Waveform: setiap simbol dapat bersifat deterministik tapi deretan (stream) informasinya besifat acak deteminisik yaitu 1 dan 0.

8 Sistem Komunikasi  Metode probabilitas/statistik yang harus digunakan untuk menganalisa kinerja dari sembarang sistem komunikasi.  Sistem komunikasi digital memiliki BEBERAPA keuntungan dibanding sistem analog diantaranya : Dapat dilakukan data encryption untuk keamanan/privacy, Dapat menggabungkan beragam jenis informasi (suara, video, data) pada sebuah kanal transmisi, Kebal terhadap noise, fading, dan interferensi - Probabilitas kesalahannya kecil meski banyak interferensi Dapat diaplikasikan error detection dan correction dengan menggunakan kode-kode digital, Implementasinya semua menggunakan rangkaian digital.

9 Dasar Sistem Komunikasi ˜ Information Source Baseband Signal Processing Modulation & Carrier Circuits Transmission Channel Demodulation & Carrier Circuits Baseband Signal Processing Information Sink Noise n (t) m (t) s (t) r (t) m (t) Pemancar (Tx)Penerima (Rx) Sasaran: Merancang sistem yang dapat mengirim sinyal informasi m(t), dengan kerusakan sekecil mungkin pada daya pancar, bandwidth yang terbatas dan biaya sekecil mungkin. Diagram Sistem Komunikasi

10 Komponen-komponen Sistem  Sinyal Baseband  sinyal dengan pusat frekwensi pada f = 0 m(t) : sinyal informasi input (suara, data, video, dll.) m(t) : sinyal informasi yang diterima yang cacat karena dikacaukan oleh noise, interferensi, sifat tak-linear pada rangkaian dll.  Pemrosesan Sinyal Baseband Pengkodean informasi  “Source coding” Proses Filtering untuk meminimalkan bandwidth sinyal Error coding untuk memproteksi informasi  “Channel Coding” ˜

11 Komponen-komponen Sistem  Sinyal-sinyal bandpass diperoleh dengan memodulasi sebuah sinyal baseband analog atau digital pada sebuah sinyal pembawa.  Definisi: Sinyal Baseband : gelombang yang memiliki amplitudo (magnitude) spektral tidak nol pada frekwensi-frekwensi disekitar f = 0. Sinyal Bandpass : gelombang yang memiliki amplitudo (magnitude) spektral tidak nol pada frekwensi-frekwensi diskitar f = ± f C dengan f C >> 0. Frekwensi f C dinamakan frekwensi carrier atau center frequency.

12 Komponen-komponen Sistem Spektrum sinyal baseband v(t) = g(t) cos (2π f c t) Spektrum sinyal bandpass - W 0 W f f f c -W f c f c +W Hasil modulasi

13 Komponen-komponen Sistem Sinyal musik dimodulasi AM oleh sinyal pembawa = 10 MHz kHz Spektrum sinyal musik (baseband) Spektrum sinyal musik bandpass 10 4 kHz

14  Rangkaian pembawa di Tx  Mengubah sinyal baseband menjadi sinyal bandpass yang sesuai dengan karakeristik (bandwidth) kanal transmisi,  Output dari Tx, s(t) disebut sebuah sinyal “bandpass” - Frekwensi sinyal pembawa, f c, adalah frekwensi pusat (center frequency) sinyal bandpass,  Konversi dari m(t)  s(t) atau pemetaan disebut “modulasi”  Kanal : Dua kategori utama  Kabel (Wire)  coaxial, twisted pair, & fiber optic cables  Nirkabel (Wireless)  mobile radio, broadcast, satellite channels  Kanal dapat menyebabkan kerusakan (distortion) sangat besar dan pelemahan/kecacatan (impairments) Komponen-komponen Sistem

15  Kecacatan/pelemahan oleh kanal (Channel Impairments) Redaman, gema lintasan jamak (multipath echoes), pelemahan, noise, interferensi dll. Karakteristik kanal dapat agak stabil (kabel atau serat optik = wired) atau berubah dengan cepat sebagai fungsi waktu (kanal bergerak atau mobile radio) - Kanal yang berubah terhadap waktu (Time-varying channel) sulit untuk dimodelkan. Noise - Buatan manusia : komputer, motor, pengguna lain (cellular phone) - Alam : thermal “background” noise, sinar dll.

16 Komponen-komponen Sistem  Rangkaian Pembawa di Rx Menerima sinyal cacat/rusak dari kanal dan mengubahnya menjadi sinyal baseband  demodulasi (mod/dem = modem).  Pemrosesan Sinyal Baseband di Rx Membersihkan sinyal baseband yang cacat dan mengirimkan estimasi sinyal informasi asli (sumber)  m(t) Memfilter, deteksi bit, deteksi atau koreksi kesalahan bit (error detection/correction)  Mengukur Kinierja Analog  output signal-to-noise ( S / N ) ratio Digital  probability of bit error atau “Bit Error Rate (BER)” ˜

17 Frekwensi  Sistem komunikasi sering menggunakan udara sebagai saluran transmisi  “Wireless” Sinyal pembawa  Gelombang elektro magnetik (time-varying Electro-Magnetic (EM) Wave Karakteristik propagasi dari gelombang EM melalui udara santa bergantung pada frekwensi/panjang gelombang (wavelength) f - frekwensi  - panjang gelombang/wavelength c - kecepatan cahaya = 3 x 10 8 m/detik

18 Propagation Modes  Tiga jenis moda propagasi o Ground Wave (gelombang permukaan) - f < 2 MHz - Difraksi menyebabkan gelombang merambat (propagate) sepanjang permukaan bumi. - Propagasi diatas (beyond) horizon (AM broadcast radio) o Sky-Wave - 2 MHz < f < 30 MHz - Refraksi/Refleksi dari Ionosphere ( mile diatas tanah.) - Intermittent melingkupi sepanjang permukaan bumi.

19 Ground Wave Dengan daya pancar Tx yang cukup besar gelombang dapat merambat beribu-ribu kilimeter.

20 Sky Wave Hanya lokasi tertentu di permukaan bumi yang dapat menerima gelombang. International broadcasts (BBC, VOA, dll.) dapat diterima oleh setengah belahan bumi dengan daya pancar Tx yang memadai.

21 Propagation Modes  Line of Sight = LOS f > 30 MHz Jalu sinyal bebas dari penghalang-penghalang Lengkungan bumi menentukan jarak LOS untuk antena yang dipasang di tiang tinggi (tall tower). Jarak LOS = h f : tinggi antena height dalam feet h m : tinggi antena height dalam meter Dua ketinggian antena (Tx dan Rx)

22 Lone of Sight (LOS) Jarak dekat untuk ketinggian antena yang memadai  h 1 = 30 m dan h 2 = 50 m  D T = 52 km atau 32 mil !!

23 Propagasi LOS  Mengapa menggunakan frekwensi tinggi yang memiliki jarak propagasi (LOS) lebih pendek ? Frekwensi pembawa tinggi ( f c ) mendukung sinyal dengan bandwidth (BW) lebih besar yang menghasilkan laju data (data rate) lebih tinggi. - Dalam praktis Tx/Rx dapat memiliki BW sinyal  0.1 f c - Information data rate R d  BW Ukuran antena harus paling kecil 10% untuk efisiensi propagasi gelombang EM melalui atmosfir (~0.5 untuk RF) - f c = 10 kHz   km  tinggi antena = 3000 m !! Harus memodulasi sinyal baseband dengan frekwensi pembawa tinggi untuk transmisi wireless supaya ukuran antena memadai.

24 Alokasi Frekwensi


Download ppt "Sistem Komunikasi  Sistem untuk mengirimkan informasi diantara dua titik (berkembang menjadi banyak titik). Contoh : antara dua titik : komunikasi telepon,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google