DATA DIGITAL, SINYAL-SINYAL DIGITAL
5.1 DATA DIGITAL, SINYAL-SINYAL DIGITAL
Suatu sinyal digital merupakan deretan pulsa voltase terputus-putus yang berlainan dan masing-masing memiliki cirri-ciri tersendiri. Setiap pulsa merupakan sebuah elemen sinyal. Data biner ditransmisikan melalui pengkodean setiap bit data kedalam elemen-elemen sinyal. Gambar 3.13 menampilkan sebuah contoh, dimana biner 0 ditunjukkan melalui level voltase yang lebih rendah dan biner 1 melalui level voltae yang lebih tinggi. Dalam bab ini kita tunjukan pula penggunaan berbagai skema-skema pengkodean yang lain.
Pertama, kita menentukan beberapa hal. Bila semua elemen-elemen sinyal memiliki tanda yang sama (yaitu, semua positif atau negatif), kemudian sinyal ini disebut unipolar. Dalam pensinyalan polar, satu pernyataan logika ditampilkan melalui level voltase positif, dan yang lainnya melalui level voltase negatif. Rate pensinyalan data suatu sinyal, (atau disebut rate data), adalah rate data dimana data ditransmisikan, ditujukkan dalam bit per detik. Durasi atau panjang bit adalah jumlah waktu yang diambil transmitter untuk memancarkan bit; untuk rate data R, durasi bit adalah 1/R. Sebalikya, rate modulasi adalah rate dimana level sinyal berubah. Hal ini tergantung pada sifat pengkodean digital, seperti yang akan dijelaskan nanti. Rate modulasi dinyatakan dalam baud, yang berarti elemen- elemen siyal per detik. Terakhir, istilah mark and space, karena alasan historis, menunjuk pada digit biner 1 dan 0. Table 5.1 menampilkan ringkasan istilah- istilah kunci; yang nantinya akan semakin jelas bila kita melihat pada contoh- contoh berikutnya di bagian ini.
Tugas-tugas yang dilibatkan dalam mengartikan sinyal-sinyal digital pada receiver dapat diringkas lagi dengan menunjuk pada gambar 3.13. Pertama, receiver harus mengetahui perwaktuan setiap bit. Maksudya, receiver harus mengetahui dengan tepat saat suatu bit berawal dan berakhir. Kedua, receiver harus menentukan apakah level sinyal untuk masing-masing posisi bit itu tinggi (1) atau rendah (0). Pada gambar 3.13, tugas ini ditampilkan melalui pengambilan sempel masing-masing posisi bit ditengah-tengah interval dan membandingkan nilai tersebut dengan permulaan. Kemungkinan akan muncul error yang akan disebabkan karena derau dan gangguan-gangguan yang lain, seperti yang telah ditunjukkan.
Tabel 5.1 Istilah-istilah Kunci Komunikasi Data
Elemen data
Bit-bit
Biner tunggal satu atau nol Rate dimana elemen-elemen data
Rate data
Bit per detik
ditransmisikan
Elemen sinyal
Digital: sebuah pulsa voltase amplitudony konstan
Bagian dari sinyal yang menempati
Analog: sebuah pulsa frekuensi, fase dan
interval kode
amplitudo konstan
Rate pensinyalan Rate dimana elemen-elemen sinyal
Elemen sinyal per detik (baud)
atau rate modulasi
ditransmisikan
Tabel 5.2 Definisi Format Pengkodean Sinyal Digital
Apa faktor-faktor yang menentukan kesuksesan receiver dalam mengartikan sinyal yang datang? Kita lihat di Bab 3, di mana terdapat tiga faktor terpenting, yaitu: perbandingan sinyal terhadap derau (atau, iebih baik E b /N 0 ), rate data, dan Apa faktor-faktor yang menentukan kesuksesan receiver dalam mengartikan sinyal yang datang? Kita lihat di Bab 3, di mana terdapat tiga faktor terpenting, yaitu: perbandingan sinyal terhadap derau (atau, iebih baik E b /N 0 ), rate data, dan
Terdapat faktor lain yang dapat dipergunakan untuk meningkatkan kinerja, yakni skema pengkodean. Skema pengkodean adalah pemetaan sedehana mulai dari bit-bit data sampai meniadi elemen-elemen sinyal. Berbagai pendekatan sudah diupayakan. Berikut ini, kita menggambarkan beberapa dari pendekatan- pendekatan yang paling urnum; yakni yang ditetapkan dalam Tabel 5.2 dan ditunjukkan dalam Gambar 5.2.
Sebelum menggambarkan teknik-teknik ini, mari kita beranjak pada cara- cara mengevaluasi atau membandingkan berbagai teknik tersebut:
Spektrum sinyal: Beberapa aspek spektrum sinyal sangatlah penting. Berkurangnya komponen-komponen berfrekuensi tinggi berarti kurangnya
bandwidth yang diperlukan untuk transmisi. Selain itu, berkurangnya komponen arus searah (dc) juga diharapkan. Dengan komponen dc terhadap sinyal, harus ada perangkat fisik langsung untuk komponen-komponen transmisi. Tanpa dc componen, dimungkinkan pengkopelan ac melalui transformer; yang menyediakan isolasi elektrik yang sangat baik serta mampu mergurangi interferensi. Terakhir, magnitudo dampak dari distorsi sinyal dan interferensi tergantung dari sifat-sifat spektrum sinyal-sinyal yang ditransmisikan. Pada prakteknya, yang biasanya terjadi adalah fungsi transfer suatu kanal terganggu di pinggir band. Karenanya, desain sinyal yang baik harus mengkonsentrasikan daya yang ditransmisi di tengah- tengah bandwidth transmisi. Pada kasus semacam itu, bisa terjadi distorsi kecil pada sinyal yang diterima. Agar memenuhi tujuan ini, kode-kode dirancang dengan tujuan pembentukan spektrum sinyal yang ditransmisikan.
Pseudoternary (Pemesanan sebelumnya 0 bit memiliki tegangan negatif)
Manchester
Differential Manchester