Upload
mitszu
View
767
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 1
ISYARAT ANALOG & DIGITAL
Setelah tamat bab ini, anda boleh:- Menerangkan pengkodan & pemodulatan Membezakan jenis2 pertukaran isyarat Membincangkan perbezaan antara bps dan baud
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 2
Analog VS Digital Pengkodan (Encoding) & Pemodulatan
(Modulating) Digital-to-digital Digital-to-analog
Bps VS Baud Analog-to-digital Analog-to-analog
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 3
Analog ~ sesuatu yg selanjar (continuous) ~ “a set of specific points of data and all possible point between.”
Digital ~ sesuatu yg diskret (discrete) ~ “a set of specific points of data with no other points in between.”
Istilah digital dan analog digunakan pada 3 konteks komunikasi data iaitu: Data ~ maklumat / mesej yg dihantar Isyarat ~ gelombang elektrik / elektromagnetik yg
membawa dan mewakilkan data Sistem penghantaran ~ bagaimana infrastruktur /
komponen komunikasi data ‘melayan’ isyarat dlm media penghantaran.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 4
Data yg berbentuk diskret (sifat unsur yg jelas berasingan atau bersendirian)
Data yg disimpan dalam ingatan komputer dlm bentuk 0s dan 1s. Ia selalunya ditukarkan dalam isyarat digital apabila diubah dari satu tempat ke tempat lain di dalam atau di luar komputer.
Contoh: rententan aksara, teks, nombor
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 5
Data yg bersifat selanjar (continuous) Suara manusia merupakan contoh data
analog. Apabila seseorang bercakap, gelombang selanjar tercipta di dlm udara. Ianya boleh direkodkan oleh mikrofon dan ditukarkan ke dalam isyarat analog.
Contoh: suara, audio dan video
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 6
Maklumat atau data yg melalui media penghantaran adalah disalurkan dalam bentuk isyarat elektrik atau gelombang elektromagnet yg dikenali sebagai isyarat analog dan digital.
Isyarat analog & digital terdiri drp 2 bentuk:- Periodic Aperiodic (nonperiodic)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 7
Isyarat periodic mengandungi corak yg sama berulang2.
Sesuatu isyarat dinamakan isyarat periodic sekiranya ia dapat menghabiskan sesuatu corak dlm tempoh masa tertentu (period) dan mengulangi corak yg sama berulang2.
Satu corak penuh yg dihabiskan dikatakan “cycle”.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 8
Isyarat yg berubah2 tanpa mengikuti corak tertentu.
Ia tidak mengandungi corak yg berulang2. Mana2 isyarat aperiodic boleh diuraikan ke
dlm beberapa isyarat periodic. Ianya telah dibuktikan oleh teknik yg dinamakan Fourier Transform.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 9
Isyarat analog boleh dikelaskan kepada: Simple Composite
Simple analog signal juga dikenali sbg gelombang sine tidak boleh diuraikan ke dalam isyarat yg lebih mudah.
Composite analog signal mengangdungi beberapa gelombang sine.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 10
Isyarat voltan atau arus yg berubah dengan licin dan berterusan, dan boleh mempunyai lebih daripada dua nilai asas.
Ia diwakili oleh gelombang sine. Gelombang sine boleh digambarkan oleh 3
ciri:- Amplitude Period atau frekuensi phase
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 11
Nilai setiap isyarat pd mana2 titik di atas gelombang.
Amplitud merujuk kepada ketinggian isyarat Unit kepada amplitude bergantung kpd jenis
isyarat. Bagi isyarat elektrik, ia boleh diukur dlm unit
volts, ampheres atau watts Volts (voltage) Amperes (current) Watts (power)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 12
Period merujuk kpd tempoh masa (dalam saat) yang diperlukan bagi isyarat melengkapkan satu pusingan.
Frekuensi merujuk kpd bilangan period dlm masa 1 saat
Frekuensi sesuatu isyarat adalah bilangan kitaran yang dilakukan oleh isyarat dalam masa 1 saat
Unit utk period diukur dlm second (s), millisecond (ms), microsecond (s), nanosecond (ns) dan picosecond (ps).
Unit utk frekuensi diukur dlm hertz (Hz), kilohertz KHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz) dan terahertz (THz).
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 13
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 14
Ia menggambarkan kedudukan bentuk gelombang pada masa 0.
Ia disukat dlm degree atau radian
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 15
Isyarat elektrik yg bersifat diskret yg mempunyai dua aras khusus utk mewakili dua keadaan logik perduaan.
Ia diwakili oleh gelombang segi empat
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 16
Bit interval
Bit rate (bps)= # bit interval
time
(sec)
am
plit
ud
e (
volt
s)
Isyarat data yang diwakili oleh isyarat digital akan dikodkan sebagai 1 bagi mewakili voltan positif manakala kod 0 bagi mewakili voltan sifar
Isyarat digital digambarkan oleh bit interval (menggantikan period) dan bit rate (menggantikan frekuensi).
Bit interval merupakan masa yg diambil utk menghantar 1 bit.
Bit rate jumlah bit interval dlm 1 saat. Bilangan bit yg
dihantar dalam masa 1 saat. Ukuran unit adalah bits per second (bps).
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 17
Bit interval
Amplitudbit rate = 8bps
1 saat = 8 bit interval
Penukaran data digital ke isyarat digital dikenali sebagai digital-to-digital conversion atau encoding digital data into digital signal (pengekodan)
Penukaran data analog ke isyarat digital dikenali sbg analog-to-digital conversion atau digitizing an analog signal (pendigitalan)
Penukaran data digital ke isyarat analog dikenali sbg digital-to-analog conversion atau modulating a digital signal (permodulatan)
Penukaran data analog ke isyarat analog dikenali sbg analog-to-analog conversion atau modulating an analog signal.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 18
IsyaratData
Digital Analog
Digital (I)Pengekodan
Data
(II)Permodulatan
Analog (III)Pendigitalan
(IV)Penyesuaian
Isyarat
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 19
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 20
+15Volt
0 1 0 1 0
-15Volt0 0 1 01
Pengekodan data
pemodulatan
Pendigitalan data analog
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 21
Pengulang
Selepas satu jarak
Penguat
Digital
Analog
Kualiti data yang lebih baik Mudah dikenalpasti data asal
Boleh membawa pelbagai jenis data dalam satu kabel
Gabungan dengan komputer Dapat membangunkan sistem yang lebih
canggih dan boleh dipercayai
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 22
Kelebaran spektrum frekuensi yang membolehkan transmisi
Perbezaan ant. frekuensi t’tinggi dan fre. Terendah Jika spektrum=300 hingga 3400Hz, lebar jalur =3100Hz
(300hz lagi bertindak sebagai ‘guardband’) Semakin besar lebar jalur semakin besar kosnya Lebar jalur yang terhad mudah berlaku gangguan Analog diukur dalam Hertz, digital diukur dalam
baud
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 23
Kelajuan maksima satu-satu saluran penghantaran adalah dua kali lebar jalurnya.
B = 2WB = kelajuan dalam baudW = lebar jalur dalam hz04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 24
Bps = bilangan bit pada satu saat Baud = jumlah bilangan perubahan isyarat
pada satu saat Setiap perubahan isyarat boleh mewakili
lebih daripada satu bit, dengan melihat variasi amplitud, frekuensi atau phasa
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 25
Data mesti dikodkan kepada isyarat sebelum dihantar kepada destinasi.
Proses pengkodan data ini bergantung kepada format data asal dan format yang digunakan oleh perkakasan komunikasi.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 26
Pengkodan digital-kepada-digital (hanya akan dibincangkan skema pengkodan manchester )
Pengkodan analog-kepada-digital (disentuh lebih lanjut dalam bab pendigitlan)
Pengkodan digital-kepada-analog (disentuh lebih lanjut dlm bab modulation)
Pengkodan analog-kepada-analog (disentuh lebih lanjut dlm bab modulation)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 27
Host Pengkodan jenis ini mewakili maklumat digital melalui isyarat digital
Contoh: apabila data dipindahkan daripada komputer kepada pencetak
Dalam pengkodan jenis ini, binari 1 dan 0 yang dikeluarkan daripada komputer diterjemahkan kepada arus nadi voltan
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 28
Unipolar – pengkodan hanya menggunakan satu aras nilai Polar – menggunakan dua aras amplitud (positif dan negatif),
terbahagi 3 kategori1. Non Return Zero (NRZ)
1. Non Return Zero level (NRZ-L)2. Non Return Zero Inversion (NRZ-I)3. Return Zero (RZ)
2. Biphase 1. Manchester2. Differential Manchester
Bipolar – menggunakan tiga aras : positif, kosong, dan negatif., 3 variasi:-
1. AMI
2. B8ZS
3. HDB304/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 29
3 kategori umum:- Unipolar encoding Polar encoding
NRZ NRZ-L NRZ-I
RZ Biphase
Manchester Differential Manchester
Bipolar AMI B8ZS HDB3
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 30
Very simple and very primitive. Digital transmission systems work by sending voltage
pulses along a medium link, usually a wire or cable. In most types of encoding, one voltage level stands for
binary 0 and another level stands for binary 1. Unipolar encoding uses only one level of value. I.e: 1s are encoded as a positive value and the 0s are
encoded as the zero value.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 31
Amplitude
Time
0 0 0 01 1 1 1
It uses two voltage levels (positive & negative) of amplitude.
Three most popular polar encoding: Nonreturn to zero (NRZ) Return to zero (RZ) biphase
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 32
The level of the signal is always either positive or negative.
The two most popular methods of NRZ transmission are: Nonreturn to zero, level (NRZ-L) Nonreturn to zero, invert (NRZ-I)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 33
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 34
Tinggi+ve
Rendah-ve
01 01 01 1 0
Tinggi untuk 0,Rendah untuk 1
The level of the signal depends on the type of bit it represents.
A positive voltage usually means the bit is a 0, and a negative voltage means the bit is a 1.
The level of the signal is dependent upon the state of the bit.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 35
Amplitude
Time
0 0 0 01 1 1 1
The signal is inverted if a 1 bit is encountered. It is the transition between a positive and a
negative voltage, not the voltages themselves, that represents 1 bit.
A 0 bit is represented by no change, and 1 bit change the signal.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 36
Amplitude
Time
0 0 0 01 1 1 1
Perwakilan bit 0 dan 1 ditentukan oleh isyarat sebelumnya dan bukannya oleh perwakilan tetap elektrik. Bit 1 akan menukar paras voltan sebelumnya dan bit 0 akan mengekalkan paras voltan sebelumnya
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 37
Tinggi+ve
Rendah-ve
01 01 01 1 0
It uses three values (positive, negative and zero) The signal changes not between bits but during
each bit. A 1 bit represented by positive-to-zero and a 0
bit by negative-to-zero.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 38
Amplitude
Time
0 0 0 01 1 1 1
The signal changes at the middle of the bit interval but does not return to zero.
It continues to the opposite pole There are two types of biphase encoding:
Manchester (method used by Ethernet LANs) Differential Manchester (used by Token Ring)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 39
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 40
It uses the inversion at the middle of each bit interval for both synchronization and bit representation.
A negative-to-positive transition represents binary 1 and a positive-to-negative transition represents binary 0.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 41
Setiap bit data yang dihantar ada perubahan isyarat Ditengah satu isyarat, arah voltan akan berubah dari
+ve -ne @ sebaliknya Bit ditentukan oleh permulaan voltan
bit 0 ~ bermula dgn voltan tinggi kemudian berubah kpd voltan rendah di pertengahan isyarat
bit 1 ~bermula dgn voltan rendah kemudian berubah kpd voltan tinggi di dipertengahan isyarat
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 42
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 43
1 1 1 10 0 0 0
The inversion at the middle of the bit interval is used for synchronization, but the presence or absence of an additional transition at the beginning of the interval is used to identify the bit.
A transition means binary 0 and no transition means binary 1.
It requires two signal changes to represent binary 0 but only one to represent binary 1.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 44
Voltan sebelumnya menentukan isyarat. Bit 0, berlaku perubahan isyarat Bit 1, tiada perubahan isyarat
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 45
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 46
Andaikan, voltan sebelumnya adalah +ve
0 0 0 11 1 1 0
It uses three voltage levels (positive, negative and zero) The zero level is used to represent binary 0 The 1s are represented by alternating positive and
negative voltages. If the first 1 bit is represented by the positive amplitude,
the second will be presented by the negative amplitude, the third by the positive amplitude, and so on.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 47
Amplitude
Time
0 0 0 01 1 1 1
Three types of bipolar encoding are in popular use by the data communications industry: Bipolar Alternate Mark Inversion (AMI) Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS) High-Density Bipolar 3 (HDB3)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 48
AMI means alternate 1 inversion. A neutral, zero voltage represents binary 0. Binary 1s are represented by alternating
positive and negative voltages.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 49
Amplitude
Time
0 0 0 01 1 1 1
B8ZS functions identically to bipolar AMI The difference between B8ZS and bipolar AMI occurs
whenever eight or more consecutive 0s are encountered in the data stream.
Anytime eight 0s occur in sucession, B8ZS intoduces changes in the pattern based on the polarity of the previous 1 (the 1 occuring just before the 0s).
If the previous 1 bit was positive, the eight 0s will be encoded as 0,0,0,+ve,-ve,0,-ve,+ve.
If the previous 1 bit was negative, the eight 0s will be encoded as 0,0,0,-ve,+ve,0,+ve,-ve.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 50
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 51
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0Amplitude
Time
+ 0 0 0 0 0 0 0 0
+ 0 0 0 + - 0 - + - 0 0 0 - + 0 + -
- 0 0 0 0 0 0 0 0
Polarity of previous b
it
It introduces changes into the bipolar AMI pattern every time four consecutive 0s are encountered instead of waiting for the eight expected by B8ZS.
If four 0s come one after another, we change the pattern in one of four ways based on the polarity of the previous 1 and the number of 1s since the last substitution.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 52
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0Amplitude
Time
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 53
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0Amplitude
Time
+ 0 0 0 0
- 0 0 0 - + - 0 0 - - + 0 0 +
+ 0 0 0 0- 0 0 0 0 - 0 0 0 0
+ 0 0 0 +
If the number of 1s since the last substitution is odd
If the number of 1s since the last substitution is even
Lakarkan isyarat digital untuk jujukan bit 0010100010 menggunakan skema pengekodan NRZ dan NRZI. Anggapkan isyarat sebelumnya adalah positif
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 54
1. Lakarkan perwakilan bit menggunakan kaedah pengengkodan NRZ, Manchester dan Differential Manchester untuk jujukan bit 10110100.
2. Apakah jujukan bit untuk perwakilan graf dibawah untuk skema pengekodan manchester dan skema differential manchester?
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 55
Tinggi+ve
Rendah-ve
Also known as digital-to-analog modulation The process of changing one of the
characteristics of an analog signal based on the information in a digital signal (0s and 1s)
Data from one PC to another across a public access phone line must be converted.
The original data are digital, but because the telephone wires carry analog signals, the data must be converted.
Modem is used to convert digital-to-analog signals.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 56
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 57
Before we discuss specific methods of digital-to-analog modulation, two basic issues must be fined: Bit/baud rate Carrier signal
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 58
Bit rate ~ the number of bits transmitted during one second (bps).
Baud rate ~ the number of signal units per second that are required to represent those bits.
Baud rate determines the bandwidth required to send the signal.
Bit rate = baud rate * # bits for each signal Baud rate = bit rate / # bits for each signal
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 59
Bit rate is always greater or equal to the baud rate.
Baud rate always less or equal to the bit rate. i.e. in transportation:-
Baud = car Bit = passenger
A car can carry one or more passengers. If 1000 cars go from one point to another carrying only 1 passenger (driver), then 1000 passengers are transported. If each car carries 4 passenger, then 4000 passengers are transported.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 60
Note: # of cars, not the # of passengers, determines the traffic and, therefore, the need for wider highways.
Similarly, the # of bauds determines the required bandwidth, not the number of bits.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 61
Analog signal carries 4 bits in each signal element. If 1000 signals elements are sent per second, find the baud rate and the bit rate. Baud rate = # of signal elements = 1000 baud/s Bit rate = baud rate X # bits per signal elements = 1000 X 4 = 4000 bps
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 62
The bit rate of a signal is 3000. If each signal element carries 6 bit, what is the baud rate? Baud rate = bit rate / # of bits per signal = 3000 / 6 = 500 baud per second
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 63
In analog transmission, the sending device produces a high-frequency signal that acts as a basis for the information signal.
This base signal is called the carrier signal or carrier frequency.
Digital information is modulated on the carrier signal by modifying one or more of its characteristics (amplitude, frequency, phase).
This kind of modification is called modulation (or shift keying) and the information signal is called a modulating signal.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 64
Amplitude shift keying (ASK) / Amplitude Modulation (AM)
Frequency shift keying (FSK) / Frequency Modulation (FM)
Phase shift keying (PSK) / Phase Modulation (PM)
Quadrature amplitude modulation (QAM)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 65
Bit 0 dan 1 diwakilkan dengan membezakan ketinggian amplitud pada satu-satu unit isyarat analog.
Contohnya bit 0 akan ditinggikan sehingga 15v dan bit 1 akan ditinggikan hanya setinggi 8v.
Rajah perwakilan jujukan bit 011000110000 kaedah AM.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 66
0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 67
Bit 0 dan 1 diwakilkan dengan membezakan jumlah frekuensi pada satu-satu unit isyarat.
Contohnya bit 0 akan menggunakan frekuensi sebanyak 150Hz, dan bit 1 akan menggunakan frekuensi sebanyak 225 Hz.
Rajah perwakilan jujukan bit 0110001 melalui kaedah FM.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 68
0 0 0 01 1 1
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 69
Bit 0 dan 1 diwakilkan dengan membezakan fasa isyarat.
Perubahan fasa adalah tempat permulaan gelombang sinus
Terdapat dua teknik pemodulatan fasa: PSK (Phase Shift Keying) dan DPSK (Differential PSK)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 70
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 71
Perubahan fasa menandakan perubahan bit. Contohnya, jika bit 0 bermula dengan fasa 0o, bit seterusnya
akan terus diwakilkan oleh fasa 0o jika bit seterusnya adalah 0. jika bit seterusnya adalah 1, maka perubahan fasa sebanyak
180o digunakan. Rajah perwakilkan jujukan bit 011000110000 (dengan
menganggap bit sebelumnya adalah bit 0 dengan fasa 0o)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 72
Bit 0 diwakilkan dengan tiada perubahan fasa daripada sebelumnya.
Setiap kali bit 1 hendak diwakilkan, perubahan fasa sebanyak 180o akan dilakukan.
Rajah perwakilan bit 011000110000 dengan DPSK
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 73
Bps ~ jumlah bit yang dihantar dalam satu (1) saat
Baud ~ bilangan unit isyarat dalam satu saat Satu isyarat mungkin membawa lebih
daripada satu bit. (dibit, tribit, quadbit, pentabit, hexabit, septabit, octabit) Dibit = 2 bit dalam satu unit isyarat Tribit = 3 bit dalam satu unit isyarat
> 1 bit dlm 1 isyarat memerlukan perwakilan unit isyarat yg mencukupi
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 74
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 75
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 76
01 00 10 11
Kitar900
Kitar00
Kitar1800
Kitar2700
Lakarkan penghantaran secara dibit untuk jujukan data berikut 1010110100 melalui kaedah dibit PM
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 77
10 10 11 01 00
Menggabungkan ASK dan PSK utk menghasilkan lebih banyak perwakilan paras tanpa merapatkanya (bit, dibit, tribit, quadbit, dll).
Bila lebih banyak bit dalam satu unit isyarat, yang lebih banyak paras isyarat perlu disediakan.
Bila lebih banyak paras isyarat, perbezaan antara satu paras dengan paras yang lain semakin dekat
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 78
positif
negatif
000 011 100 110001 010 101 111
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 79
01 00 10 11
Kitar900
Kitar00
Kitar1800
Kitar2700
kemungkinan isyarat. Dapat hantar duabit data dalam setiap isyarat
000 010 100 101
Fasa 900
AM-T
4PM & 2AM - menghasilkan 8 kemungkinan isyarat. Dapat hantar tiga bit datadalam setiap isyarat
Fasa 900
AM-SFasa 00
AM-TFasa 00
AM-SFasa 1800
AM-TFasa 1800
AM-SFasa 2700
AM-TFasa 2700
AM-S
001 011 110 111
4PM & 1AM - menghasilkan 4
Lakarkan penghantaran secara dibit untuk jujukan data berikut 00011110001001 melalui kaedah dibit PM
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 80
00 01 11 10 00 10 01
Lakarkan penghantaran secara dibit untuk jujukan data berikut 00011110001001 melalui kaedah dibit PM
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 81
00 01 11 10 00 10 01
Also known digitizing analog signals Sometimes analog signals need to be
digitized. i.e. to send human voice over a long
distance, we need to digitize it since digital signals are less affected to noise.
The information contained in the continuous wave form is converted into a series of digital pulses (1s and 0s).
Codec (coder-decoder) is used for converting analog to digital signals.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 82
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 83
Data analog perlu didigitalkan terlebih dahulu utk membolehkan ianya menggunakan sistem penghantaran digital.
Pendigitalan data analog akan menghasilkan data digital.
Data ini seterusnya akan dibawa oleh isyarat digital atau isyarat analog.
Pendigitalan menghasilkan data yang sangat banyak.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 84
Methods used in digitizing an analog signal: Pulse Amplitude Modulation (PAM) Pulse Code Modulation (PCM)
PAM has some applications, but it is not used by itself in data communication.
PAM is the first step in another conversion method called PCM.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 85
This technique takes an analog signal, samples it, and generates a series of pulse on the results of the sampling.
Sampling means measuring the amplitude of the signal at equal intervals.
It uses a technique called sample and hold. At a given moment, the signal level is read, then
held briefly. The sample value occurs only instantaneously in
the actual wave form, but is generalized over a still short but measurable period in the PAM result.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 86
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 87
PAM only translates the original wave form to a series of pulase and these pulses are still of any amplitude (still analog, not digital).
PCM modifies the pulse created by PAM to create a completely digital signal.
PCM first quantizes the PAM pulse. Quantization is a method of assigning
integral values in a specific range to sampled instances.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 88
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 89
It uses a simple method of assigning sign and magnitude values to quantized samples.
Each value is translated into its seven-bit binary equivalent. The eight bit indicates the sign.
The binary digits are then transformed into a digital signal using one of the digital-to-digital encoding techniques.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 90
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 91
PCM is actually made up of four separate processes PAM Quantization Binary encoding Digital-to-digital encoding
I.e. PCM is the sampling method used to digitize voice in T-line transmission in the USA.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 92
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 93
Bil bit terhasil sesaat = bil sampel sesaat X bil bit sesampel
Kualiti pendigitalan: Telefon: 8,000 sampel sesaat dengan 8 bit
sesampel Muzik: 32,000 sampel sesaat dengan 16 bit
sesampel. CD: 44,000 sampel sesaat dengan 32 bit
sesampel.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 94
Bil bit terhasil sesaat = bil bingkai sesaat X resolusi satu bingkai
Kualiti pendigitalan: TV: lebih kurang 30 bingkai sesaat Resolusi skrin komputer lebih kurang 800 X 600
pixel (anggapkan satu pixel bersamaan satu bit)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 95
Lakarkan penghantaran untuk jujukan data berikut 10111001 melalui kaedah Manchester dan Differential Manchester (andaikan voltan sebelumnya adalah +ve 15 volt). Dengan menggunakan jujukan data yang sama, lakarkan penghantaran melalui kaedah dibit dalam PM.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 96
Kirakan jumlah bit yang terhasil utk mendigitalkan satu lagu, selama 4.5 minit, pada kualiti CD?
Berapa lamakah masa diperlukan utk memuat-turun (download) lagu tersebut menggunakan modem V.90?
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 97
Anggapkan lima minit klip video hendak dihantar melalui talian telefon, menggunakan modem berkelajuan 56 Kbps. Klip video ini didigitalkan utk paparan satu skrin penuh berresolusi 680 X 480 pixel, dengan bilangan bingkai sebanyak 30 bingkai sesaat. Kelajuan data berkesan talian ini adalah 60%. Menggunakan kelajuan data berkesan, kirakan masa yg diambil utk menghantar klip video digital tersebut.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 98
The representation of analog information by an analog signal.
Analog information can be converted directly into an analog signal that occupies the same bandwidth, i.e. voice.
Voice generated sound waves in the range of 300 to 3400 Hz can be represented by an electromagnetic signal with the same frequency components.
This signal can then be directly transmitted on a voice-grade telephone line.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 99
It is also possible to use an analog signal to modulate a carrier to produce a new analog signal that conveys the same information but occupies a different frequency band.
Analog-to-analog modulation can be accomplished in 3 ways:- Amplitude modulation (AM) Frequency modulation (FM) Phase modulation (PM)
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 100
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 101
In AM, the carrier signal is modulated so that its amplitude varies with the changing amplitudes of the modulating signal.
The frequency and phase of the carrier remain the same, only the amplitude changes.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 102
In FM, the frequency of the carrier signal is modulated to follow the changing voltage level (amplitude) of the modulating signal.
The peak amplitude and phase of the signal remain constant, but as the amplitude of the information signal changes, the frequency of the carrier changes correspondingly.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 103
PM is used in some systems as an alternative to FM.
In PM transmission, the phase of the carrier signal is modulated to follow the changing voltage level (amplitude) of the modulating signal.
The peak amplitude and frequency of the carrier signal remain constant, but as the amplitude of the information signal changes, the phase of the carrier changes correspondingly.
The analysis and the final result (modulated signal) are similar to those frequency modulation.
04/12/23 DDC2233 - Komunikasi Data 104