2 Format-format Pengkodean Sinyal Digital

Gambar 5.2 Format-format Pengkodean Sinyal Digital

ˆ Clocking: Kita menyebutkan perlunya menentukan permulaan dan akhir posisi setiap bit. Ini bukan tugas yang mudah. Pendekatan yang agak mahal adalah dengan menyediakan clock (detak) terpisah yang membawa pada sinkronisasi antara transmitter dan receiver. Alternatif lain adalah dengan menyediakan beberapa mekanisme sinkronisasi yang ˆ Clocking: Kita menyebutkan perlunya menentukan permulaan dan akhir posisi setiap bit. Ini bukan tugas yang mudah. Pendekatan yang agak mahal adalah dengan menyediakan clock (detak) terpisah yang membawa pada sinkronisasi antara transmitter dan receiver. Alternatif lain adalah dengan menyediakan beberapa mekanisme sinkronisasi yang

ˆ Pendeteksian error/kesalahan: Kita akan membahas berbagai teknik pendeteksian kesalahan di Bab 7 dan menunjukkan bahwa ini

merupakan tanggung jawab Lapisan Logik di atas level pensinyalan yang disebut sebagai Data Link Control. Bagaimanapun juga, sangatlah berguna memiliki kemampuan pendeteksian kesalahan yang dimasukkan didalam skema pengkodean pensinyalan secara fisik. Hal ini memungkinkan error/kesalahan bisa dideteksi dengan lebih cepat.

ˆ Kekebalan terhadap derau dan interferensi sinyal: Beberapa kode tertentu menuniukkan kinerja yang sangat baik dalam mengatasi derau.

Biasanya dinyatakan dalam istilah-istilah BER. ˆ Biaya dan kelengkapan: Meskipun logika digital terus menurun harganya, faktor ini sering diabaikan. Biasanya, semakin tinggi rate

pensinyalan dalam mendapatkan rate data tertentu biayanya semakin mahal. Kita akan melihat bahwa beberapa kode yang memerlukan rate pensinyalan, ternyata lebih besar dibanding rate data aktual.

Sekarang kita kembali membahas beberapa teknik.

Nonreturn to Zero (NRZ)

Yang paling umum dan paling mudah dalam mentransmisikan sinyal-sinyal digital adalah dengan menggunakan dua tingkat voltase yang berlainan untuk dua digit biner. Kode-kode yang mengikuti cara ini membagi sifat-sifat Tingkat Voltase tetap konstan sepanjang interval bit ; dalam hal ini tidak terdapat transisi (tidak kembali ke level voltase nol). Sebagai contoh, ketiadaan voltase dapat digunakan untuk menampilkan biner 0, dan voltase positif konstan untuk menampilkan biner 1. Yang lebih umum lagi, voltase negatif digunakan untuk menampilkan nilai biner 1 dan voltase positif untuk menampilkan yang lain. Kode

ini disebut sebagai Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L), yang diilustrasikan 3) di Gambar 5.2. NRZ-L adalah kode-kode yang sering dipergunakan untuk

membangkitkan atau mengartikan data digital melalui terminal atau perangkat- perangkat lain. Bila sebuah kode yang berlainan diperlukan untuk transmisi, biasanya dia dibangkitkan melalui metode NRZ-L oleh sistem transmisi [menurut Gambar 5.1, NRZ-L dinyatakan dalam g(t) dan sinyal yang diberi kode dalam x(t)].

Sebuah variasi lain dari NRZ, yaitu NRZI (Nonreturn to Zero, invert on ones). Sama halnya dengan NRZ-L, NRZI mempertahankan pulsa voltase konstan untuk durasi waktu bit. Data-data itu sendiri ditandai saat kehadiran atau ketidakhadiran transisi sinyal pada permulaan waktu bit. Adanya transisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) pada permulaan waktu bit menunjukkan biner 1 untuk bit waktu tersebut; tanpa transisi menunjukkan biner 0.

NRZI adalah contoh dari pengkodean diferensial. Pada pengkodean diferensial, informasi yang ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian susunan simbol-simbol data yang berurutan dibandingkan dengan elemen-elemen sinyal itu sendiri. Umumnya, Pengkodean bit yang datang ditetapkan sebagai NRZI adalah contoh dari pengkodean diferensial. Pada pengkodean diferensial, informasi yang ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian susunan simbol-simbol data yang berurutan dibandingkan dengan elemen-elemen sinyal itu sendiri. Umumnya, Pengkodean bit yang datang ditetapkan sebagai

Satu keuntungan dengan pemberian kode yang berbeda adalah kemudahan atau keandalan mendeteksi transisi derau yang ada daripada dengan membandingkan nilai tersebut dengan threshold. Keuntungan lainnya adalah dalam rancangan transmisi yang rumit, semakin mudah kita untuk melepaskan sifat polaritas sinyal. Sebagai contoh, pada jalur twisted pair multi drop, bila leads pada perangkat yang dipasang di twisted pair kebetulan terbalik, maka keseluruhan 1s dan 0s untuk NRZ-L akan terbalik pula. Hal ini tidak akan terjadi dengan pemberian kode yang berbeda.

Kode-kode NRZ merupakan cara termudah dalam mengefisienkan penggunaan band- width. Sifat yang berikutnya diilustrasikan pada Gambar berbeda-beda 5.3, yang membandingkan kerapatan spectrum dari berbagai skema pengkodean yang berbeda-beda. Pada gambar tersebut, frekuensi dinormalisasi terhadap rate data. Sebagaimana yang bisa dilihat, sebagian besar energi didalam sinyal-sinyal NRZ dan NRZI berada diantara dc dan dan pertengahan rate bit. Sebagai contoh, bila sebuah kode NRZ digunakan untuk menggerakkan sinyal dengan rate data sebesar 9600 bps, sebagian besar energi didalam sinyal dipusatkan di antara dc dan 4800 Hz.

Kelemahan utama untuk sinyal-sinyal NRZ adalah keberadaan dc componen dan kurangnya kemampuan sinkronisasi. Untuk menggambarkan problem itu, perhatikan bahwa dengan sebuah string panjang sebesar 1s atau 0s untuk NRZ-L atau sebuah string panjang sebesar 0s untuk NRZI, menghasilkan output voltase tetap selama beberapa perioda waktu. Dalam keadaan seperti ini, apapun penyimpangan pada pewaktuan antara transmitter dan receiver akan menyebabkan hilangnya sinkronisasi di antara kedua perangkat tersebut.

Voltase

kuadrat rata-rata per

satuan

Frekuensi Normalisasi (f/R)