Konversi Data Analog Vs Digital 16/04/2017 Komunikasi Data

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. 16/04/2017 Komunikasi Data

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) = 1.000.000 bps Gigabits per seconds (Gbps) = 1.000.000.000 bps Terabits per second (Tbps) = 1.000.000.000.000 bps 16/04/2017 Komunikasi Data

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) 16/04/2017 Komunikasi Data

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 2p radian). 16/04/2017 Komunikasi Data

Digitalisali Data Analog 16/04/2017 Komunikasi Data

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 transmisinya mampu untuk menangani sinyal digital (memiliki bandwidth yang lebar) maka physical layer mampu untuk untuk meng-enkode data digital ke sinyal digital utnuk pentransmisian. 16/04/2017 Komunikasi Data

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 kHz 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. 16/04/2017 Komunikasi Data

PCM 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) 16/04/2017 Komunikasi Data

PCM (a) Signal sampling. (b) Quantization. (c) Binary pulse coding. 16/04/2017 Komunikasi Data

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 = 8000Hz fi = 300 - 3400Hz (Sinyal suara) 16/04/2017 Komunikasi Data

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. 16/04/2017 Komunikasi Data

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 nilai biner (Encoding) 16/04/2017 Komunikasi Data

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 50Hz, maka frekuensi sampling minimum dari ADC adalah 100Hz. 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 16/04/2017 Komunikasi Data

Quantisasi Quantisasi pada prinsipnya merupakan proses dalam menentukan segmen- 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. 16/04/2017 Komunikasi Data

Quantisasi 16/04/2017 Komunikasi Data

Level Quantisasi (PCM Example) 16/04/2017 Komunikasi Data

Pengkodean 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 16/04/2017 Komunikasi Data

encoding Mengubah data menjadi sinyal Data : digital analog Sinyal : 16/04/2017 Komunikasi Data

encoding Digital data to digital signal Digital data to analog signal Analog data to digital signal Analog data to analog signal 16/04/2017 Komunikasi Data

encoding } Clock ? jatah waktu yang diberikan untuk membaca 1 buah bit 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 clock } 16/04/2017 Komunikasi Data

Pola –Pola encoding Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L) Bipolar-AMI Pseudoternary Manchester Differential Manchester B8ZS HDB3 16/04/2017 Komunikasi Data

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 16/04/2017 Komunikasi Data

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) 16/04/2017 Komunikasi 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 16/04/2017 Komunikasi 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 perubahan tegangan terjadi di awal clock 16/04/2017 Komunikasi Data

Digital data to digital signal Manchester aturan : data = 1 >>> tegangan naik data = 0 >>> tegangan turun perubahan tegangan terjadi di tengah clock 16/04/2017 Komunikasi Data

Manchester Encoding 16/04/2017 Komunikasi 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 16/04/2017 Komunikasi Data

Kecepatan Modulasi 16/04/2017 Komunikasi Data

Sekian 16/04/2017 Komunikasi Data