PENGANTAR DASAR TEKNIK TELEKOMUNIKASI MATERI KULIAH DASAR TEKNIK TELEKOMUNIKASI OLEH : ZAINUDIN BONOK,ST.MT PENGANTAR DASAR TEKNIK TELEKOMUNIKASI

1.1. SISTEM KOMUNIKASI SECARA UMUM Sistem komunikasi : proses pertukaran informasi antara dua atau lebih titik (points). Terdiri atas pengirim, medium propagasi, dan penerima. Informasi yang ditransfer dapat berupa sinyal analog (seperti voice atau video) atau sinyal digital (seperti data komputer)

Pengirim berupa sinyal masukan akan dimodulasi sebelum dikirim melalui medium propagasi Medium propagasi berupa ruang bebas (free space), line transmisi RF, atau kabel fiber optik Penerima akan mengalami proses kebalikan dari sisi pengirim (demodulasi) Frequency generation circuit Modulator Amplifier Amplifier and frequency convertion circuit Demodulator Sinyal Informasi Transmitter Medium propagasi Receiver Sinyal Informasi Gambar 1.1 Sistem Komunikasi Secara Umum

konsep dasar pada komunikasi adalah hubungan antara sinyal yang dinyatakan secara matematik pada kawasan waktu dan karakteristiknya pada kawasan frekuensi. contoh, sinyal gelombang sinus pada analisis rangkaian AC. Sinyal tersebut secara matematis dapat dinyatakan sebagai : V (t) = Em sin (2 jt + ) = Em sin (t + ) (1.1) v (t) : tegangan sebagai fungsi waktu Em : tegangan puncak F : frekuensi sinyal gel. Sinus dalam Hertz  : sudut fasa. ω :kecepatan sudut dalam radian

Jika f di set sama dengan 1000 KHz dan Em di set pada level tertentu, maka sinyal tersebut dapat dikirimkan melalui terminal antena penerima AM dan akan diterima jika penerimanya di­-tuned pada 1000 KHz. Spektrum analyzer : Alat untuk menampilkan sinyal pada kawasan frekuensi. Metode Fourier : metode yang digunakan untuk mengkonversi dari kawasan waktu ke kawasan frekuensi dan sebaliknya. Deret Fourier digunakan untuk menyatakan fungsi kawasan waktu periodik pada kawasan frekuensi, dan transformasi Fourier digunakan untuk menyatakan fungsi kawasan waktu non-periodik pada kawasan frekuensi.

1.2. KONSEP DASAR KOMUNIKASI Derau Derau : gangguan listrik luar yang mengganggu penerimaan normal sinyal yang dipancarkan sehingga mempengaruhi unjuk-kerja dari sistem komunikasi . Derau berasal dari buatan manusia dan faktor alam. Contoh derau buatan manusia adalah radiasi energi elektromagnetik yang dihasilkan oleh motor elektrik sedangkan derau akibat faktor alam adalah petir.

Salah satu sumber derau pada sistem komunikasi adalah derau termal akibat pergerakan elektron pada peralatan elektronik dan timbul jika peralatan dioperasikan di bawah temperatur nol absolut (0o K atau - 273o C). Perbandingan antara daya sinyal dan daya derau pada sistem komunikasi digital dinyatakan dengan Bit Error Rate (BER). Terdiri dari sinyal deterministik dari sumber lain yang tidak dikehendaki ditambah fluktuasi acak dari tegangan dan arus. Derau acak berasal dari derau termal, derau letup (shot), derau Jhonson dan derau kerlipan (flicker)

Salah satu tujuan dari rancangan sistem komunikasi adalah menjaga perbandingan daya sinyal puncak rata-rata ke daya rata-rata, sehingga derau tidak mengganggu unjuk-kerja sistem. Teknik untuk melaksanakan maksud tersebut : (1) penggunaan pemancar berdaya kuat dan antena berperolehan tinggi untuk mendapatkan sinyal yang kuat pada penerima, (2) merencanakan penguat dan pencampur yang rangkaiannya menghasilkan derau tambahan sedikit mungkin pada waktu memproses sinyal, (3) menggunakan skema modulasi dan pengkodean yang memungkinkan pemisahan sinyal dari derau.

Karakteristik umum derau yakni bentuk gelombang yang pasti dari derau tidak dapat diramalkan. Ukuran jumlah derau listrik dapat diperoleh dengan menghubungkan AVO meter ke sumber untuk mengukur tegangan (atau arus) rata-rata, puncak, rata-rata tersearahkan atau rms. Hubungan antara besaran-besaran ini berbeda untuk jenis derau yang berlainan, yakni harga rata-rata mungkin nol, sedang lainnya tidak sama dengan nol. Tegangan (atau arus) rms dapat digunakan untuk menghitung daya derau rata-rata yang diberikan ke beban tahanan.

T : temperatur tahanan (ОK) ; Bn bandwidth (hertz) ; Tahanan logam dianggap sebagai sumber derau termal, digambarkan dalam salah satu rangkaian ganti derau (Gbr 1.2) Vn2 = 4kTRB (1.2) In2 = 4kTGB (1.3) Vn2: Tegangan kuadrat rata-rata ;ln2 :arus derau kuadrat rata-rata; R: resistansi, G = 1/R konduktansi ; T : temperatur tahanan (ОK) ; Bn bandwidth (hertz) ; k : konstanta Boltzman(1,38 x 10-23 J/K) Gbr 1.2 Rangkaian ganti untuk melukiskan derau termal dalam tahanan

Signal to Noise Ratio (SNR) Dalam suatu mata rantai komunikasi, yang lebih penting adalah perbandingan sinyal dengan derau. SNR didefinisikan sebagai perbandingan daya, dan karena pada suatu titik dalam rangkaian daya akan berbanding dengan kuadrat tegangan, maka Dinyatakan dalam decibel, SNR (dB) = 10log10

SNR >>, sinyal << yang dipengaruhi oleh derau. Harga SNR terendah yang diperkenankan tergantung pada penggunaannya. Harga-harga pendekatan minimum : 10 dB pada masukan detektor dari suatu penerima AM, 12 dB pada masukan detektor dari suatu penerima FM, dan 40 dB pada masukan detektor penerima televisi. Pada saat sinyal melewati kaskade tingkat-tingkat penguat, maka SNR berangsur-angsur turun, karena tiap tingkat menambah derau tambahan.

Dalam kebanyakan sistem, derau keluaran yang diperkuat terutama disebabkan oleh : (1) derau yang menyertai sinyal masuk, (2) derau yang diberikan oleh dua tingkat pertama (seperti tingkat penguat RF dan tingkat pencampur dalam penerima).

Teorema Sampling Sinyal analog dikonversi ke dalam format digital menggunakan alat yang disebut Analog to Digital Converter (ADC). Sinyal digital yang tiba di penerima akan dikonversi balik menjadi sinyal analog dengan menggunakan Digital to Analog Converter (DAC). V(t) VS(t) t (a) (b) Gambar 1.4 (a) Sinyal analog dan (b) Sinyal setelah di sampling

Sinyal analog yang dikonversi ke dalam format digital akan mengalami proses sampling (Gbr 1.4). Sinyal yang disampel terdiri atas level-level tegangan pada interval waktu tertentu. sampel : tegangan diskrit frekuensi sampling fs :Jumlah sampel per satuan waktu Periode sampling dinyatakan dengan Ts = 1/fs Teorema sampling menyatakan bahwa frekuensi sampling minimun, fs, haruslah dua kali dari lebar bidang informasi  BW1 = fmax - fmin sehingga dapat diperoleh representasi akurat Laju sampling minimum : laju Nyquist. Teorema sampling dapat dituliskan sebagai : fs  2 BW1

Filtering Filtering merupakan proses pemilihan sebagian komponen sinyal pada daerah tertentu dalam kawasan frekuensi yang merupakan konsep dasar komunikasi. Jenis filter yang sering digunakan adalah low-pass, high-pass, band-pass, dan band-stop.