Teknik Sinyal Encoding

Modulasi adalah proses encoding sumber data dalam suatu sinyal carrier dengan frekuensi fc.

Macam-macam teknik encoding :

Data digital, sinyal digital  

• Umumnya peralatan Untuk mengubah kode data digital menjadi sebuah sinyal digital tidaknterlalu kompleks & tidak terlalu mahal dibanding peralatan modulasi digital ke analog 

Data analog, sinyal digital

• Perubahan data analog ke bentuk digital memungkinkan penggunaan peralatan transmisi digital & peralatan switching modern. 

Data digital, sinyal analog

• Beberapa media transmisi seperti serat optik & media unguided hanya akan menyebarkan sinyal-sinyal analog  

Data analog, sinyal analog

• Data analog dalam bentuk elektrik dapat ditransmisikan sebagai sinyal baseband dengan mudah & murah 

DATA DIGITAL, SINYAL DIGITAL

• Sinyal digital adalah sinyal diskrit dengan pulsa tegangan diskontinyu.
• Tiap pulsa adalah elemen sinyal. 
• Data biner ditransmisikan melalui pengkodean setiap bit data ke dalam elemen-elemen sinyal 
• Biner 0 ditunjukkan melalui level voltase yang lebih rendah & biner 1 melalui level voltase yang lebih tinggi. 

Ketentuan :

1. Unipolar: Semua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama yaitu positif semua atau negatif semua
2. Polar :adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu state logic dinyatakan oleh level tegangan positif dan sebaliknya oleh tegangan negatif 
3.  Rating Data : Rating data transmisi data dalam bit per second
4. Durasi atau panjang suatu bit: Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit
5. Rating modulasi : Rating dimana level sinyal berubah, diukur dalam bentuk baud (elemen elemen sinyal per detik)
6. Tanda (Mark) dan ruang (Space): Biner 1 dan biner 0 berturut-turut

Menerjemahkan Sinyal 
Perlu diketahui oleh Receiver:

• Waktu bit saat mulai dan berakhirnya 
• Level sinyal apakah tinggi (1) atau rendah (0)

Faktor-faktor yang menentukan suksesnya receiver menerjemahkan sinyal yang datang :

• Perbandingan sinyal dengan noise(gangguan) 
• Rating data
• Bandwidth 

Dengan faktor lain yang tetap & konstan, maka :

• Rate data meningkat berarti akan meningkatkan rate error bit (BER)
• SNR meningkat berarti akan mengurangi rate error bit
• Bandwidth meningkat membuat rate data meningkat

Perbandingan Pola-Pola Encoding
Spektrum sinyal

• Berkurangnya komponen2  berfrekuensi tinggi mengurangi bandwidth yang dibutuhkan untuk transmisi 
• Kekurangan pada komponen arus searah (dc) menyebabkan pengkopelan ac melalui trafo menimbulkan isolasi yang sgt baik serta mampu mengurangi interferensi 
• Desain sinyal yang baik harus memusatkan kekuatan yang ditransmisi di tengah bandwidth transmisi. 

Clocking

• Untuk menentukan awal & akhir posisi setiap bit adalah dengann menyediakan clock  terpisah  Untuk sinkronisasi transmiter dan receiver
• Mekanisme sinkronisasi berdasarkan sinyal yang ditransmisikan

Pendeteksian error 

• Dengan skema pengkodean sinyal secara fisik dapat mendeteksi error dengan lebih cepat 

Interferensi sinyal dan kekebalan terhadap noise 
Beberapa kode tertentu menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam mengatasi noise :

Harga dan Kelengkapan 

• Rating sinyal yang lebih tinggi(seperti kecepatan data) menyebabkan harga semakin tinggi 
• Beberapa kode membutuhkan rate sinyal ternyata lebih besar dibanding rate data aktual

Pola Pola encoding

Nonreturn to Zero Level (NRZ L)

• Adalah kode-kode yang sering digunakan Untuk membangkitkan atau mengartikan data digital melalui terminal atau perangkat-perangkat lain 
• Dua tegangan yang berbeda untuk 2 digit biner 
• Tegangan konstan selama interval bit
• Tidak ada transisi yaitu tidak kembali ke level voltase nol

Contoh:

• Ketiadaan voltase dpt digunakan Untuk menampilkan biner 0 dan voltase positif konstan Untuk menampilkan nilai biner 1 

Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)

• Mempertahankan pulsa voltase konstan Untuk durasi waktu bit 
• Data2 itu sendiri ditandai saat kehadiran atau ketidakhadiran transisi pada permulaan waktu bit 
• Adanya transisi (dari rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) pada permulaan waktu bit menunjukkan biner 1 Untuk bit waktu tersebut 
• Tidak ada transisi yang menunjukkan biner 0 
• Adalah contoh encoding differential, yakni informasi yang  ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian susunan simbol-simbol data yang berurutan dibandingkan dengan elemen-elemen sinyal itu sendiri

 

Bipolar AMI

• Teknik ini diarahkan Untuk mengatasi ketidakefisienan kode-kode NRZ 
• Digunakan lebih dari 2 level sinyal
• Contoh Untuk skema ini yakni Bipolar AMI (Alternate Mark Inversion) & pseudoternary 
• Sedangkan biner 1 ditampilkan melalui pulsa positif dan negatif 
• Pulsa biner 1 harus berganti-ganti polaritasnya 
• Bandwidth yang dihasilkan dari sinyal2 yang dihasilkan  sgt tipis dibanding bandwidth Untuk NRZ 
• Karena sinyal2 biner 1 berganti voltase dari positif ke negatif maka tidak ada dc komponen murni 
• Sifat pulsa yang berganti-ganti memungkinkan hanya diperlukan alat yang sederhana untuk mendeteksi error

Pseudoternary

• Biner 1sesuai Untuk melalui No Line Signal 
• Biner 0 melalui pulsa yang berganti-ganti negatif & positif 

                 Bipolar AMI and Pseudoternary

Pertukaran untuk biner multilevel

• Tiap elemen sinyal hanya  menggambarkan satu bit 
• Pada 3 level  sistem dapat menggambarkan log₂3 sama dengan 1.58 bits informasi 
• Receiver harus membedakan diantara 3 level (A plus, A minus, 0) 
• Membutuhkan kira-kira lebih dari 3db kekuatan sinyal untuk kemungkinan yang sama dalam bit error 

Dua fase (Bifase)

Terdapat serangkaian teknik pengkodean lain yang dikelompokkan dalam istilah bifase. Dua dari teknik ini yaitu :

Manchester

• Transisi di tengah untuk tiap periode bit 
• Perpindahan transisi sebagai clock dan data 
• Rendah ke tinggi menggambarkan 1 
• Tinggi ke rendah menggambarkan 0

 

Differential Manchester

• Transisi pertengahan bit hanya digunakan untuk clocking 
• Transisi dimulai saat periode bit menggambarkan 0
• Tidak ada transisi yang dimulai saat periode bit dalam menggambarkan nol 
• Menggunakan differential encoding