Gambar 9-25: Satu bingkai spektogram yang menunjukkan kejadian picu dimana sinyal transien terjadi disekitar topeng frekuensi
Gambar 9-26: Tiga bingkai sampel sinyal ranah waktu
9.3.6.9.1. Jendela Ada suatu asumsi yang tidak bisa
dipisahkan dalam
matematika dari Discrete Fourier Transform
dan analisa FFT yang mana data diproses berupa perioda tunggal
dari pengulangan sinyal. Gambar 9-26
melukiskan serangkaian
sampel ranah waktu. Pada saat memproses FFT diaplikasikan
pada bingka 2, misal perluasan sinyal periodik.
Discontinuitas antar
bingkai berurutan pada umumnya terjadi seperti
ditunjukkan pada gambar 9-27 Tiruan diskontinuitas menimbulkan
respon palsu tidak ada dalam sinyal aslinya, yang dapat
membuat tidak mungkin untuk mendeteksi sinyal kecil yang
berada didekat yang besar. Ini berpengaruh dinamakan
kebocoran spektrum.
RSA menerapkan teknik jendela pada bingkai FFT sebelum
pemrosesan FFT dibentuk untuk mengurangi pengaruh kebocoran
spektrum. Fungsi jendela pada umumnya mempunyai bentuk bel.
Terdapat sejumlah fungsi
Gambar 9-27: Diskontinuitas yang disebabkan oleh ekstensi periodic dari sampel dan bingkai tunggal
jendelam yang popular Blackman- Haris profil 4BBH4B ditunjukkan
dalam gambar 9-28.
Gambar 9-28: Profil jendela Blackman-Harris 4B BH4B
Fungsi jendela Blackman-Haris 4B ditunjukkan dalam gambar 9-25.
memiliki harga nol untuk sampel pertama dan terakhir dan kurva
kontinyu diantaranya. Perkalian bingkai FFT dengan fungsi jendela
mengurangi diskontinuitas pada akhir bingkai. Dalam kasus ini
jendela Blackman-Haris, dapat mengurangi diskontinuitas
bersama.
9.3.6.9.2. Efek jendela adalah untuk menempatkan
beban lebih
besar pada sampel
di pusat jendela dibanding men]jauh dari pusat, membawa
harga nol pada akhir. Ini dapat dipirkan secara efektif mengurangi
waktu yang dihitung oleh FFT. Waktu dan frekuensi adalah
jumlah timbale balik. Semakin kecil waktu sampel resolusi
frekuensi semakin lemah lebar. Untuk jendela Blackman-Haris 4B,
resolusi frekuensi efektif mendekati dua kalli
sebaik nilai yang dapat dicapai tanpa jendela.
. Implikasi lain dari jendela adalah
data ranah waktu dimodifikasi dengan menghasilkan jendela
suatu keluaran spektrum
FFT yang sangat sensitive terhadap
perilaku pusat bingkai, dan tidak
dapat merasakan perilaku di permulaan dan akhir bingkai.
Sinyal transien muncul dekat salah satu ujung dari bingkai FFT yang
dilonggarkan dan dapat
luput semuanya sama sekali. Masalah
ini dapa diselesaikan dengan menggunakan bingkai tumpang
tindih, teknik kompleks meliputi trade-off
antara penghitungan waktu dan kerataan ranah waktu
untuk mencapai performansi yang diinginkan.
Secara singkat diuraikan di bawah ini.
9.3.6.9.3. Pemrosesan Paska FFT
Karena fungsi jendela melemahkan sinyal pada kedua
ujung dari bingkai, ini mengurangi daya sinyal keseluruhan,
amplitudo spektrum diukur dari FFT dengan jendela harus diskala
untuk memberikan pembacaan amplitudo dengan benar. Untuk
sinal gelombang sinus murni factor skala merupakan penguatan DC
dari fungsi jendela. Setelah pemrosesan juga digunakan untuk
menghitung amplitudo spektrum dengan menjumlahkan bagian riil
yang dikotak dan bagian kotak imaginer pada setiap bin FFT.
Spektrum
amplitudo pada
umumnya diperagakan dalam skala logaritmis sehingga berbeda
dengan frekuensi cakupan ampitudo lebar dan diperagakan
secara serempak pada layar yang sama.
9.3.6.9.4. Bingkai Overlap
Beberapa penganalisa spektrum waktu riil dapat dioperasikan
dalam mode waktu riil dengan bingkai tumpang tindih. Pada saat
ini terjadi, bingkai sebelumnya diproses pada saat sama dengan
bingkai baru diperoleh. Gambar 2- 29.
menunjukan bagaimana bingkai diperoleh dan diproses.
Satu keuntungan dari bingkai tumpang tindih kecepatan
penyegaran peraga ditingkatkan, efek yang paling nyata dalam
membatasi span yang diperoleh sempit waktu akuisisi panjang.
Tanpa bingkai overlap, layar peraga tidak dapat diperbaharui
sampai diperoleh bingkai baru masuk. Dengan bingkai overlap,
bingkai baru diperagakan sebelum bingkai sebelumnya diselesaikan.
Waktu
Gambar 9-29: Sinyal akuisisi, pemrosesan dan peraga menggunakan bingkai overlap
Keuntungan lain peraga ranah frekuensi dalam peraga
spektogram. Karena jendela menyaring mengurangi konstribusi
dari sampel pada setiap akhir bingkai ke nol, spektrum terjadi
pada sambungan antara dua bingkai, diatur dapat hilang jika
bingkai tidak overlap. Bagaimanapun, mempunyai
bingkai yang overlap memastikan bahwa semua spektrum
akan dapat dilihat
pada peraga
spektrogram dengan mengabaikan efek jendela.
9.3.6.9.5. Analisa Modulasi Modulasi merupakan alat yang
melewatkan sinyal RF sebagai pembawa informasi. Analisis
modulasi menggunakan RSA tidak hanya mentransmisikan isi data
namun juga mengukur secara akurat dengan sinyal yang
Bingkai 1
Bingkai 1
Bingkai 2
Bingkai 3
Bingkai 3
Bingkai 2
Bingkai 4
Bingkai 3
dimodulasikan. Lebih dari itu,
mengukur banyaknya kesalahan dan
pelemahan yang menurunkan
tingkat kualitas modulasi.Sistem komunikasi
modern telah secara ddrastis ditingkatkan jumlah format
modulasi yang digunakan. Kemampuan menganalisa RSA
pada banyak format dan memiliki arsitektur yang memungkinkan
untuk menganalisa format baru.
9.3.6.10. Modulasi Amplitudo,
Frekuensi dan Pasa Pembawa RF
dapat mengantarkan informasi dalam
banyak cara didasarkan pada variasi
amplitudo, pasa dari pembawa. Frekuensi merupakan
waktu yang diturunkan dari phasa. Frekuensi modulasi FM
meskipun waktu diturunkan dari pasa modulasi PM. Pengunci
pergeseran pasa quadrature QPSK merupakan format
modulasi digital yang symbol berbagai titik keputusan
terjadi pada 90° dari pasa. Quadratute
Amplitudo Modulation AM merupakan format modulasi
tingkat tinggi yang kedua amplitudo dan pasa divariasi
secara serempak untuk memberikan berbagai keadaan.
Bahkan format modulasi sangat kompleks
seperti Orthoganal
Frequency Division Multiplexing OFDM dapat menjadi
dekomposisi kedalam besaran dan komponen pasa. Besaran dan
pasa dapat dipandang sebagai panjang dan sudut vector dalam
sistem coordinator polar. Pada itik yang sama dapat diekspresikan
dalam koordinatcartesian atau koordinat segi empat. Format IQ
dari sampel waktu disimpan dalam memori oleh RSA secara
matematis ekuivalen koordinat Cartesian,
I dengan
mempresentasikan I horizontal
atau komponen X dan Q vertikal sebagai komponen Y.
Gambar 9-30.
mengilustrasikan besaran dan pasa dari vector
sepanjang komponen I dan Q. Demodulasi Am terdiri dari
penghitungan besaran sesaat untuk setiap sampel IQ disimpan
dalam memoro dan menggambarkan hasil dari waktu
ke waktu. Modulasi PM terdiri dari penghitungan sudut pasa dari
Gambar 9-30 Vektor besaran dan pasa Besar =
Fasa = tan
-1
QI I
2
+ Q
2
I Q
sampel I dan Q dalam memori dan menggambarkannya dari waktu ke waktu setelah penghitungan untuk discontinuitas dari fungsi arctangent
pada ±
2. Suatu kali pasa PM dihitung untuk direkam
waktunya, FM dapat dihitung dengan mengambil waktu penurunan.
9.3.6.10.1. Modulasi Digital
Pemrosesan sinyal dalam sistem komunikasi digital pada umumnya
ditunjukkan pada gambar 9-31. Proses memancarkan dimulai
dengan mengirim data dan clock. Data dan clock dilewatkan melalui
sebuah encoder yang menyusun data kembali, dan menambahkan
bit sinkronisasi
serta mengembalikan jika terjadi
kesalahan dalam membuat sandi dan perebutan
scrambling. Data
kemudian dipisah ke dalam alur I dan Q dan disaring, perubahan
bentuk gelombang dari bit ke analog yang kemudian dikonversi
ke atas ke dalam kanal yang tepat dan dipancarkan ke udara. Pada
saat dipancarkan sinyal mengalami penurunan
karena pengaruh lingkungan yang tidak
bisa diacuhkan.
Gambar 9-31 : Tipikal sistem telekomunikasi digital Filter
Rx Filter Sinyal pemancar
Pemancar
Penerima Enkoder
Data Clock
I
Q IQ
Osilator lokal
konversi IQ
Osilator lokal
Perbaikan frekuensi
clock, data
Demodulasi Dekoder
Data Clock