Line Coding [PDF]

Citation preview

MAKALAH



LINE CODING SEMESTER IV TH 2013/2014



NAMA KELOMPOK : 1. ARIEF RIYANTO 2. FACHRI RAMADHAN 3. M RISAL F



4D PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO



POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2014



LINE CODING Line coding adalah suatu proses konversi data digital menjadi sinyal digital, dengan asumsi bahwa data berisi atau berbentuk fax, angka, gambar, audio, atau vidio yang disimpan dalam memori komputer sebagai bit squence. Line coding juga merupakan metode untuk merubah symbol dari sumber ke dalam bentuk lain untuk ditransmisikan dan dapat merubah pesan-pesan digital ke dalam deretan symbol baru yang disebut dengan proses Encoding. Tujuan line coding antara lain ; 1. Merekayasa spectrum sinyal digital agar sesuai dengan medium transmisi yang akan digunakan 2. Dapat dimanfaatkan untuk proses sinkronisasi antara pengirim dan penerima (system tidak memerlukan jalur terpisah untuk clock) 3. Dapat digunakan untuk menghilangkan komponen DC sinyal (sinyal dengan frekuensi 0) komponen DC tidak mengandung informasi apapun tetapi menghamburkan daya pancar 4. Line coding dapat digunakan untuk menaikan data rate 5. Beberapa teknik line coding dapat digunakan untuk pendeteksian kesalahan Karakteristik line coding Adapun beberapa hal yang harus diperhatikan dalam mengetahui karakteristik line coding adalah sebagai berikut ; 1. Elemen data dan elemen sinyal Pada komunikasi data, elemen data merupakan entity terkecil sedangkan elemen sinyal merupakan unit terpendek dari sinyal digital, dengan kata lain elemen data adalah apa yang kita butuhkan untuk dikirim, sedangkan elemen sinyal adalah apa yang dapat kita kirim. 2. Data rate dan sinyal rate Adalah sejumlah elemen data dalam unit BPS (Bit per Second) sedangkan sinyal rate adalah sejumlah elemen sinyal dalam satuan unit baud. Rumus yang digunakan untuk menghitung sinyal rate adalah S = C x N x 1/R, dimana ;



S = Sinyal rate, c = Nilai konstanta ½ , R = Elemen sinyal, n = Data rate 3. Bandwidth (lebar pita) Bandwidth adalah suatu sistem komunikasi elektronika yangmengirimkan informasi dengan memancarkan energi elektromagnetik. Energielektromagnetik ini dapat berjalan sebagai sebuah tegangan atau arus yangmelalui dawai sebagaimana emisi radio melintasi udara dan cahaya. Untuk mengirim informasi, sistem komunikasi harus menggunakan spektrumelektromagnetik dalam jumlah atau range tertentu. Bandwidth menunjukkanukuran kapasitas jalur transmisi yang dinyatakan dalam satuan, yakni: • Baud (Bd) adalah kecepatan modulasi • Bit perdetik (Bps) adalah kecepatan sinyal • Karakter perdetik (Cps) adalah kecepatan transmisi 4. Baseline Wandering Baseline adalah rata – rata kekuatan sinyal yang diterima oleh penerima. 5. Komponen DC 6. Sinkronisasi bit 7. Deteksi bit in error 8. Mengurangi noise Noise adalah tambahan sinyal yang tidak diinginkan yang masuk dimanapun diantara pengirim dan penerima. Noise dibagi dalam 4 katagori, yaitu ; 1. Thermal Noise • disebabkan oleh agitasi thermal electron dalam suatu konduktor • sering dinyatakan sebagai white noise • tidak dapat dilenyapkan besat thermal noise (dalam watt) dengan bandwidth W Hz • dapat dinyatakan sebagai: N= k TWDimana; N = noise power dencityk = konstanta Boltzman = 1,38033 x 10 J /° K T = temperature (°K)



2.Intermodulation Noise • disebabkan sinyal pada frekuensi – frekuensi yang berbeda tersebar padamendium pada transmisi yang sama sehingga menghasilkan sinyal pada suatufrekuensi yang merupakan penjumlahan atau pengalian dari frekuensi – frekuensi asalnya. Misalnya, sinyal dengan frekuensi f1 dan f2 maka akanmenggangu sinyal dengan frekuensi f1 + f2 • hal ini timbul karena ketidak linearan transmitter, receiver atau sistemtransmisi 3.Crosstalk • suatu penghubung antar sinyal yang tidak diinginkan • dapat terjadi oleh hubungan elektrikal antara kabel yang berdekatan dandapat pula karena energi dari gelombang mikro 4.Impulse Noise • terdiri dari pulsa – pulsa tak beraturan atau spike noise dengan durasi pendek dan dengan amplitude relative tinggi • dihasilkan oleh kilat, kesalahan dan cacat pada sistem komunikasi • noise ini merupakan sumber utama kesalahan komunikasi data digital danhanya merupakan gangguan kecil bagi data analog.



9. Kompleks Macam – macam teknik pengkodean : )a Data Digital, Sinyal Digital )b Data Analog, Sinyal Analog )c Data Digital, Sinyal Analog )d Data Analog, Sinyal Analog I. Data Digital, Sinyal Digital Data digital merupakan data yang memiliki deretan data yang berbedadan memiliki ciri-ciri tersendiri. Salah satu contoh data digital adalah teks, bilangan bulat dan berbagai karakter lain.tetapi permasalahannya adalah bahwa data dalam bentuk karakter yang dapat dipahami manusia tersebuttidak dapat langsung ditransmisikandengan mudah dalam sistem komunikasi.Data terlebih dahulu harus diubah dalam bentuk biner. Jadi suatu data digitalakan ditransmisikan dalam deretan bit. Sedangkan sinyal digital merupakansinyal untuk menampilkan data digital .salah satu contohnya adalah rangkaianvoltase pulsa yang berbeda dan tidak terjadi secara terus-menerus yang dapatmemberikan sinyal digital melalui transmitter digital. Sinyal Digital adalah sinyal yang secara terus menerus bergerak denganamplitudo yang mengalami perubahan secara ekstrim, seperti contoh padagambar berikut :



Istilah – istilah yang behubungan erat dengan data digital dan sinyal digital adalah sebagai berikut :



a. Elemen sinyal adalah tiap pulsa dari sinyal digital.Data biner ditransmisikan dengan meng-code-kan tiap bit data menjadi elemen-elemen sinyal. b. Unipolar adalah semua elemen sinyal yang mempunyai tanda yang sama, yaitu positif semua atau negative semua. c. Sinyal polar adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu logic statenya diwakili oleh level tegangan positif dan yang lainnya oleh level tegangan negative. d. Durasi atau lebar suatu bit adalah waktu yang diperlukan oleh transmiter untuk memancarkan bit tersebut. e. Modulation rate adalah kecepatan dimana level sinyal berubah, dinyatakan dalam bauds atau elemen sinyal perdetik. f. Istilah mark dan space menyatakan digit biner ‘1’ dan ‘0’. 1.1 Non-Return to Zero(NRZ) Format ini dibagi menjadi 4 : a. Non-Return To Zero (NRZ-L), yaitu suatu kode dimana tegangan negative dipakai untuk mewakili suatu biner dan tegangan positif dipakai untuk mewakili biner lainnya. b. Non-Return To Zero Inverted (NRZ-I), yaitu suatu kode dimana suatu transisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) pada awal suatu bit time akan dikenal sebagai biner ‘1’ untuk bit time tersebut. Bila tidak ada transisi berarti biner ‘0’.dengan demikian NRZI merupakan salah satu contoh dari differensial enconding (penyandian deferensial). Keuntungan penyandian diferesial : lebih kebal noise, tidak dipengaruhi level tegangan. Kelemahan dari NRZ-L maupun NRZI : keterbatasan dalam komponen dc dan kemampuan sinkronisasi yang buruk.



c.



Non-Return To Zero (NRZ – M) : level berubah bila ada bit “1”



Non-Return To Zero (NRZ - S) : level berubah bila ada bit “0”



1.1.2 Return to zero (RZ) 



Pada sinyal RZ, pulsa untuk menyatakan bit “1” kembali ke nol (Return to Zero =



Kembali ke Nol) 



50% unipolar



1.1.3 AMI (Alternate Mark Inversion) 



Bit ”1” dinyatakan dengan tegangan yang berganti-ganti (alternate) antara +V dan



–V Sandi bipolar



1.1.4 ADI (Alternate Digit Inversion) 



Sandi ADI menginversikan (membalik) setiap bit yang kedua (genap) Bit ”0” menjadi bit ”1” Bit ”1” menjadi ”0”







Tanda X menandai bit yang harus diinversi



1.1.5 HDB3 (High Density Bipolar 3) 



Sandi HDB3 membatasi adanya deretan bit “0” yang panjang menjadi maksimum



3 bit saja. Jika terjadi deretan bit ”0” yang lebih dari 3 bit, maka akan dicegah dengan cara mengganti satu atau dua bit ”0” tersebut dengan suatu pulsa menurut aturan yang telah ditentukan.



1.1.6 CMI (Coded Mark Inversion) 



Pada sandi CMI, bit “1” dinyatakan dengan keadaan positif (+V) dan negatif (-



V) secara berganti-ganti. 



Bit ”0” dinyatakan dengan keadaan negatif untuk ½ interval bit yang pertama dan



keadaan positif untuk ½ interval bit yang kedua.



1.2 Multylevel Binary Format pengkodean ini diarahkan untuk mengatasi ketidak-efesienan kode NRZ. kode ini menggunakan lebih dari 2 level sinyal. Keunggulan biner multilevel terhadap NRZ : kemampuan sinkronisasi yang baik tidak menangkap komponen dc dan pemakaian bandwidth yang lebih kecil, dapat menampung bit informasi yang lebih banyak. Kekurangan dibanding NRZ : Diperlukan pesawat penerima yang mampu membedakan 3 level (+A,-A,0) sehingga membutuhkan 3 db kekuatan sinyal dibanding NRZ untuk probabilitas kesalahan bit yang sama. 1.3 Biphase Biphase merupakan format pengkodean yang mengatasi kode keterbatasan kode NRZ. Pada biphase terdapat 2 tehnik , yaitu Manchester dan Diferential Manchester. Manchester yaitu suatu kode dimana ada suatu transisi pada setengah dari periode tiap bit. Keuntungan rancangan biphase: a. sinkronisasi : karena adanya transisi selama tiap bit time, pesawat penerima dapat menyinkronkan transisi tersebut atau dikenal sebagai self clocking codes. b. tidak ada komponen Dc c. deteksi terhadap kesalahan : ketiadaan dari transisi yang diharapkan dapat dipakai untuk mendeteksi kesalahan.



1.4 Modulation Rate Sewaktu tehnik pengkodean digunakan maka perlu perlu dibuat perbedaan yang jelas antara kecepatan data (yang dinyatakan dalam bit perdetik) dan kecepatan modulasi (dinyatakan dalam bauds). kecepatan data atau kecepatan bit dapat dirumuskan sebagai berikut: Data Rate = 1/durasi bit Rate modulation (kecepatan modulasi) adalah kecepatan dimana elemen-elemen sinyal terbentuk. 1.5 Tehnik Scrambling Tehnik bifase memerlukan kecepatan persinyalan yang relative tinggi terhadap kecepatan data sehingga lebih mahal pada aplikasi jarak jauh. Oleh sebab itu digunakan tehnik scrambling dimana serangkaian level tegangan yang tetap pada line diganti dengan serangkaian pengisi yang akan melengkapi transisi yang cukup bagi clock receiver untuk mempertahankan sinkronisasi. II. Data Digital, Sinyal Analog Contoh umum transmisi data digital dengan menggunakan sinyal analog adalah Public Telephone Network . Perangkat yang dipakai adalah modem yang dapat mengubah data digital ke sinyal analog, dan sebaliknya. Sinyal dengan bentuk yang bervariasi secara kontinu. Contoh : Sinyal Electric dan Optical. DATA Digital juga dapat dikirim sebagai SINYAL Analog melalui proses modulasi. Contoh : Komunkikasi melalui Modem. SINYAL Analog adalah SINYAL yang secara terus menerus bergerak dengan amplitudo yang mengalami perubahan secara kontinu / analog, seperti contoh pada gambar berikut :



Pada transmisi sinyal analog jarak jauh, digunakan amplifier untuk memperkuat sinyal. Namun hal ini mengakibatkan timbulnya noise pada sinyal. Untuk data analog hal ini masih dapat ditolerir, tapi untuk data digital hal ini menimbulkan kerusakan pada data.



Tehnik – Tehnik Penyandian Ada tiga teknik dasar penyandian untuk mengubah data digital menjadi sinyal analog : a. Amplitude – Shift keying (ASK) Dua biner diwakilkan dengan dua amplitudo frekuensi pembawa yang berbeda. Salah satu amplitudo adalah 0; yaitu 1 digit biner yang ditunjukan melalui keberadaan sinyal pada amplitudo yang konstan dari suatu sinyal pembawa. b..frequency – Shift Keying (FSK) Dua biner diwakili dua frequenci berbeda yang dekat denagan frequensi pembawa c. Phase - Shift Keying (PSK) Biner 0 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fase yang sama terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya dan biner 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fase yang berlawanan dengan sinyal yang dikirim sebelumnya.



III. Data Analog, Sinyal Digital Proses transformasi data analog ke sinyal digital dikenal sebagai digitalisasi. 3 hal yang paling umum terjadi setelah proses digitalisasi : 1. Data digital dapat ditrasmisikan menggunakan NRZ-L. 2. Data digital dapat disandikan sebagai sinyal digital yang memakai kode selain NRZ-L 3. Data digital dapat diubah menjadi sinyal analog menggunakan salah satu teknik modulasi IV. Data Analog Dan Sinyal Analog Dua alasan proses data analog sinyal analog : 1. Diperlukan frekuensi yang tinggi untuk transmisi yang efektif 2. Antena yang diperlukan akan menjadi beberapa kilometer pada diameternya.



DAFTAR PUSTAKA http://id.scribd.com/doc/33008749/Sistem-Komunikasi-Data http://ebookbrowsee.net/linecode-ppt-d241106715 http://www.utdallas.edu/~torlak/courses/ee4367/lectures/CodingI.pdf http://www.slideshare.net/rinaahire/line-coding-15852152 http://www.ee.ryerson.ca/~courses/ele745/sampling.ppt