Upload
eddy
View
69
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ET2080 JARINGAN TELEKOMUNIKASI. Mengenal Sinyal yang Ditransmisikan dalam Jaringan Telekomunikasi. Tutun Juhana – Program Studi Teknik Telekomunikasi. STEI - ITB. Konsep Frekuensi. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
ET2080 JARINGAN TELEKOMUNIKASI
Tutun Juhana – Program Studi Teknik Telekomunikasi
STEI - ITB
Mengenal Sinyal yang Ditransmisikan dalam Jaringan Telekomunikasi
2
Konsep Frekuensi
Sinyal telekomunikasi merupakan kombinasi dari banyak gelombang cosinus atau sinus dengan kekuatan dan frekuensi yang berbeda
Frekuensi adalah jumlah siklus gelombang sinyal di dalam satu detik
Satuan frekuensi adalah Hertz Jika suatu sinyal memiliki 1000 siklus
gelombang per detik maka frekuensinya 1000 Hz
Nilai maksimum sinyal disebut amplituda
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
3
Setiap sinyal telekomunikasi dapat dinyatakan oleh penjumlahan gelombang fundamental cosinus sebagai berikutv(t) =Acos(ωt+φ) = Acos(2πft +φ)f = frekuensi sinyal
t = waktu dalam satuan detik
φ = pergeseran fasa
ω = frekuensi sudut (angular) dalam satuan radian per detik Perioda satu siklus gelombang disebut T T = 1/f dan f = 1/T l menyatakan jarak yang ditempuh oleh satu siklus
gelombang l = c/f = cT
c = kecepatan rambat sinyal Kecepatan suara di udara mendekati c = 346 m/s; kecepatan
cahaya atau gelombang radio di udara mendekati c = 300.000 km/s
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
4 ET2080 Jaringan Telekomunikasi
Frequency-Domain Concepts (Stalling’s)
An electromagnetic signal can be made up of many frequencies. Example: s(t) = (4/p)x(sin(2pft) + (1/3)xsin(2p(3f)t))
Fig. 2.4(a) + Fig. 2.4(b) = Fig. 2.4(c) There are two component frequencies: f and 3f.
Based on Fourier analysis, any signal is made up of components at various frequencies, in which each component is a sinusoid wave, at different
amplitudes, frequencies, and phases.
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
5
ET2080 Jaringan Telekomunikasi6
Spectrum - range of frequencies that a signal contains In Fig. 2.4(c), spectrum extends from f to 3f.
Fundamental frequency – when all frequency components of a signal are integer
multiples of one frequency, it’s referred to as the fundamental frequency
(earlier example) f and 3f fund. freq = f The period of the total signal is equal to the period
of the fundamental frequency. refer to Fig. 2.4 again!
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
7
Absolute bandwidth - width of the spectrum of a signal In Fig. 2.4(c), it is 3f – f = 2f.
Effective bandwidth – A signal may contain many frequencies. But most of the energy may concentrate in a
narrow band of frequencies. These frequencies are effective bandwidth.
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
8
9
Effective Bandwidth Calculation Effective Bandwidth sebuah sinyal diukur
dari titik dimana daya sinyal turun menjadi setengah dari daya sinyal maksimum
Bandwidth ini biasa disebut bandwidth 3dB (10 log [(1/2Pmax)/Pmax] -3dB)
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
10 ET2080 Jaringan Telekomunikasi
Approximating Square Wave by Signals
adding a frequency of 5f to Fig. 2.4(c) Fig. 2.5(a)
adding a frequency of 7f to Fig. 2.4(c) Fig. 2.5(b)
adding all frequencies of 9f, 11f, 13f, ... Fig. 2.5(c), a square wave This square wave has an infinite number
of frequency components, and thus infinite bandwidth.
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
11
ET2080 Jaringan Telekomunikasi12
13
Cacat yang dialami sinyal ketika ditransmisikan Distorsi akibat redaman Distorsi fasa Distorsi akibat noise
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
14
Distorsi akibat redaman
Setiap kanal komunikasi bersifat meredam sinyal
Sinyal-sinyal berfrekuensi tinggi akan lebih teredam dibandingkan sinyal-sinyal berfrekuensi rendah
Distorsi akibat redaman dapat dicegah apabila semua frekuensi mengalami tingkat redaman yang sama
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
15
Distorsi fasa
Waktu yang diperlukan oleh sinyal untuk melewati kanal komunikasi disebut delay
Delay absolut adalah adalah delay yang dialami sinyal ketika melewati kanal pada suatu frekuensi referensi
Di lain pihak, waktu propagasi sinyal yang frekuensinya berbeda akan berbeda pula Kondisi ini ekivalen dengan pergeseran fasa Jika pergeseran fasa terjadi pada seluruh frekuensi yang
terkandung pada sinyal komunikasi, maka sinyal output akan sama dengan sinyal input
Sebaliknya apabila pergeseran fasa tidak linier dengan frekuensi maka sinyal output akan terdistorsi
Distorsi delay disebut juga distorsi fasa Distorsi akibat delay ini biasanya dinyatakan
dalam milisecond atau microsecond di sekitar frekuensi referensi
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
ET2080 Jaringan Telekomunikasi16
A delay (phase) equalizer tends to flatten the delay characteristic of a voice channel
17
Noise
Noise merupakan setiap sinyal yang tidak diinginkan di dalam sirkit telekomunikasi
Noise merupakan pembatas kinerja telekomunikasi yang utama
Noise dapat dibagi ke dalam empat katagori: Thermal noise Intermodulation noise Crosstalk Impulse noise
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
18
Thermal Noise
Thermal noise merupakan noise yang muncul pada seluruh media transmisi dan perangkat komunikasi akibat pergerakan elektron
Thermal noise merupakan faktor penentu batas bawah sensitivitas sistem penerima
Thermal noise berbanding lurus dengan bandwidth dan suhu
Thermal noise untuk sistem dengan bandwidth B adalah:Pn = -228,6 dBW + 10 log T + 10 log BT = suhu kerja absolut (dalam satuan Kelvin) Satuan Pn adalah dBW Note: Kelvin = Celsius + 273,15
Untuk penerima (receiver) yang bekerja pada suhu ruang (290 K), thermal noise pada receiver tersebut adalah:Pn = -228,6 dBW + 10 log 290 + NFdB +10 log BHzPn = -204 dBW + NFdB +10 log BHz
NF adalah noise figure dalam satuan dB
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
19
Contoh:1. Misalnya ada suatu receiver yang memiliki temperatur
derau (noise) 100 K dengan bandwidth 10 MHz, berapa level thermal noise pada output receiver tersebut?
Jawab:Pn = -228,6 dBW + 10 log T + 10 log B
= -228,6 dBW + 10 log 102 + 10 log 107
= -228,6 + 20 + 70 = -138,6 dBW2. Misalnya ada suatu amplifier dengan temperatur derau
10.000 K dan bandwidth 10 MHz, hitung level thermal noise di output!
Jawab:Pn = -228,6 dBW + 10 log 104 + 10 log 107
= -228,6 + 40 + 70 = -118,6 dBW3. Suatu receiver mempunyai noise figure 4 dB dan
beroperasi pada suhu ruangan (290 K). Bandwidth receiver tersebut adalah 20 MHz, berapa thermal noise threshold?
– Jawab:Pn = -228,6 dBW + 10 log 290 + NFdB +10 log BHz = -204 dBW + 4 dB + 73 dB = -127 dBWET2080 Jaringan Telekomunikasi
20
Intermodulation Noise
Intermodulation noise muncul akibat gejala intermodulasi Bila kita melewatkan dua sinyal masing-masing dengan
frekuensi F1 dan F2 melalui suatu medium atau perangkat non-linier, maka akan dihasilkan frekuensi-frekuensi spurious yang berasal dari frekuensi harmonisa sinyal
Frekuensi-frekuensi spurious ini bisa terletak di dalam atau di luar pita frekuensi kerja yang diinginkan
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
Medium/perangkat non-linier
F1
F2
Second-order products: 2F1,2F2,F1F2
Third-order products: 2F1F2 , 2F2F1
Fourth-order products: 2F12F2 , 3F1F2
• Penyebab intermodulation noise a.l.:– Level input terlalu tinggi sehingga perangkat berkerja
daerah non-linier– Kesalahan penalaan perangkat sehingga perangkat
bekerja secara non-linier
21
Crosstalk
Crosstalk terjadi akibat kopling antar dua jalur sinyal yang tidak diinginkan
Ada dua tipe crosstalk: Intelligible crosstalk
Bila crosstalk menyebabkan paling tidak ada empat kata yang dapat didengar (dari sumber yang tidak diinginkan) selama percakapan 7 detik
Unintelligible crosstalk Setiap bentuk gangguan akibat crosstalk
lainnyaET2080 Jaringan Telekomunikasi
22
Impulse noise
Impulse noise merupakan noise tidak kontinu yang terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau noise spikes berdurasi pendek dengan amplituda yang relatif tinggi
Spike-spike ini biasa disebut hits Impulse noise sangat mengganggu
transmisi data
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
23
Signal-to-noise ratio (S/N)
(S/N) = Level signal/Level noise
(S/N)dB = Level signal (dBm) – Level noise (dBm)
ET2080 Jaringan Telekomunikasi
24
Noise Figure
NF = (S/N)in/(S/N)out
NFdB = (S/N)dB input - (S/N)dB output
Contoh Suatu receiver memiliki noise figure 10 dB. S/N
pada output adalah 50 dB, berapa S/N input? Jawab:
NFdB = (S/N)dB input - (S/N)dB output
10 dB = (S/N)dB input – 50 dB
(S/N)dB input = 60 dBET2080 Jaringan Telekomunikasi