download

Matakuliah : H0484/Jaringan Komputer
Tahun
: 2007
Sinyal dan Data
Pertemuan 06
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Menjelaskan konsep data, sinyal, spektrum, lebar pita
Bina Nusantara
Outline Materi
•
•
•
•
•
•
Bina Nusantara
Sinyal Digital
Sinyal Analog
Data Digital
Data analog
Spektrum
Konversi sinyal dan data
Sinyal dan Data
• Data
– Besaran yang mengandung atau membawa
arti
• Signals
– Besaran listrik, elektromagnetik, atau elektro
optik yang merepresentasikan data
• Transmisi
– Penyaluran data dengan perambatan dan
pengolahan sinyal
Bina Nusantara
Jenis Data dan Sinyal
•
•
•
•
Bina Nusantara
Analog data
Analog signal
Digital data
Digital signal
Analog and Digital Data
• Analog
– Continuous values within some interval
– e.g. sound, video
• Digital
– Discrete values
– e.g. text, integers
Bina Nusantara
Analog and Digital Signals
• Means by which data are propagated
• Analog
– Continuously variable
– Various media
• wire, fiber optic, space
– Telephone bandwidth 300Hz to 3400Hz
– Video bandwidth 4MHz
• Digital
– Use two DC components
Bina Nusantara
Time Domain Signals
Bina Nusantara
Periodic Signals
Bina Nusantara
Frequency Domain Concepts
• Signal usually made up of many frequencies
• Components are sine waves
• Can be shown (Fourier analysis) that any signal is
made up of component sine waves
• Can plot frequency domain functions
Bina Nusantara
ANALISIS FOURIER
Ketentuan Fourier:
Setiap bentuk gelombang dapat diurai menjadi beberapa
gelombang sinus yang merupakan spektrum frekuensinya
Bina Nusantara
LST/FASKD/CINQ
Addition of Frequency Components
(T=1/f)
Bina Nusantara
Frequency, Spectrum, Bandwidth
• Time domain concepts
– Analog signal
• Various in a smooth way over time
– Digital signal
• Maintains a constant level then changes to another
constant level
– Periodic signal
• Pattern repeated over time
– Aperiodic signal
• Pattern not repeated over time
Bina Nusantara
SPEKTRUM & BANDWIDTH
• Spektrum
Jajaran frekuensi yang membentuk suatu sinyal
• Bandwidth
Lebar dari spektrum yaitu besarnya perbedaan antara
frekuensi tertinggi dan terendah yang menyusun
suatu sinyal (spektrum)
• Komponen DC (Direct Current / Arus Searah)
Komponen sinyal yang frekuensinya 0 Hz
Bina Nusantara
KAPASITAS KANAL
Teori Nyquist:
Sebuah sinyal yang disampel dapat dikembalikan ke bentuk semula
bilamana sampling rate besarnya minimum dua kali frekuensi
tertinggi yang ada pada sinyal tersebut
Teori Shannon:
Kapasitas maksimum sebuah kanal komunikasi
C = W LOG2 (1 + S/N)
Dengan
C : Kapasitas maksimum dalam bps
W : Bandwidth
S/N : erbandingan daya sinyal dan noise
Bila S/N =1000 dan W=3300Hz maka C=32.9 Kbps
Bina Nusantara
LST/FASKD/CINQ
Nyquist Bandwidth
• If rate of signal transmission is 2B then signal with
frequencies no greater than B is sufficient to carry signal rate
• Given bandwidth B, highest signal rate is 2B
• Given binary signal, data rate supported by B Hz is 2B bps
• Can be increased by using M signal levels
• C= 2B log2M
Bina Nusantara
Shannon Capacity Formula
• Consider data rate,noise and error rate
• Faster data rate shortens each bit so burst of noise
affects more bits
– At given noise level, high data rate means higher
error rate
• Signal to noise ration (in decibels)
• SNRdb=10 log10 (signal/noise)
• Capacity C=B log2(1+SNR)
• This is error free capacity
Bina Nusantara
Voice into Analog Signal
Bentuk sinyal listrik yang menggambarkan
informasi analog yaitu suara manusia. Besaran
listrik yang digunakan sebagai sinyal listrik
tegangan listrik. Terlihat bahwa tegangan
berubah-ubah secara teratur sesuai dengan
informasi yang masuk
Bina Nusantara
Components of Speech
• Frequency range (of hearing) 20Hz-20kHz
– Speech 100Hz-7kHz
• Easily converted into electromagnetic signal for
transmission
• Sound frequencies with varying volume converted into
electromagnetic frequencies with varying voltage
• Limit frequency range for voice channel
– 300-3400Hz
Bina Nusantara
Digital data to Digital Signal
Bina Nusantara
Analog Transmission
• Analog signal transmitted without regard to
content
• May be analog or digital data
• Attenuated over distance
• Use amplifiers to boost signal
• Also amplifies noise
Bina Nusantara
Digital Transmission
•
•
•
•
•
•
•
•
Bina Nusantara
Concerned with content
Integrity endangered by noise, attenuation etc.
Repeaters used
Repeater receives signal
Extracts bit pattern
Retransmits
Attenuation is overcome
Noise is not amplified