Telekomunikasi Analog dan Digital - Slide week 10 noise dan error pada transmisi digital

Modul ke:

Fakultas

Program Studi

Telekomunikasi Analog & DigitalNoise Dan Error Pada Transmisi Digital

Beny Nugraha, MT, M.Sc

10

FAKULTAS TEKNIK

TEKNIK ELEKTRO

Noise dan Error Pada Transmisi Digital 1. Atenuasi

Atenuasi adalah melemahnya kekuatan sinyal karena jaraknya yang jauh melalui medium transmisi apapun. Pertimbangan untuk perancangan transmisi :• Sinyal yang diterima harus mempunyai kekuatan yang

cukup sehingga penerima dapat mendeteksi dan mengartikan sinyal tersebut.

• Sinyal harus mencapai suatu level yang cukup tinggi daripada noise agar diterima tanpa error.


Masalah-masalah di atas dapat diatasi dengan menggunakan sinyal dengan kekuatan yang mencukupi dan amplifier-amplifier atau repeater-repeater.


Gambar di bawah mengilustrasikan contoh atenuasi:

Grafik di atas adalah atenuasi tanpa equalisasi (perataan), yaitu frekuensi tinggi mengalami pelemahan lebih besar daripada frekuensi rendah. Sedangkan grafik nomor 2 adalah atenuasi dengan equalisasi

Noise dan Error Pada Transmisi Digital 2. Distorsi Oleh Delay

Delay distorsi terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda. Hal ini merupakan hal yang kritis bagi data digital yang dibentuk dari sinyal-sinyal dengan frekuensi-frekuensi yang berbeda-beda sehingga menyebabkan intersymbol interference.

Noise dan Error Pada Transmisi Digital 3. Noise

Noise adalah tambahan sinyal yang tidak diinginkan yang dapat masuk di manapun diantara transmisi dan penerima. Sumber derau dapat dikelompokkan dalam tiga kategori:• Sumber derau intrinsic yang muncul dari fluktuasi acak di

dalam suatu sistem fisik seperti thermal dan shot noise.• Sumber derau buatan manusia seperti motor, switch, dan

elektronika digital.• Derau karena gangguan alamiah seperti petir dan bintik

matahari.


Jenis-jenis Noise:• Correlated noise: hubungan antara sinyal dan noise masuk

dalam kategori ini. Karena itu, correlated noise hanya muncul saat ada sinyal.

• Uncorrelated noise: noise yang dapat muncul kapanpun, saat terdapat sinyal maupun tidak ada sinyal. Uncorrelated noise muncul tanpa memperhatikan adanya sinyal atau tidak. Noise dalam kategori ini dapat dibagi lagi menjadi dua kategori umum, yaitu :– Eksternal Noise: Adalah noise yang dihasilkan dari luar alat– Internal Noise: Adalah gangguan elektris yang dihasilkan alat


Eksternal Noise: Ada 3 sumber utama noise eksternal:a. Atmospheric noise: Gangguan elektris yang terjadi secara

alami, disebabkan oleh hal – hal yang berkaitan dengan atmsofer bumi. Noise atmosfer biasanya disebut juga static electricity. Noise jenis ini bersumber dari kondisi elektris yang bersifat alami, seperti kilat danhalilintar. Static electricity berbentuk impuls yang menyebar ke dalam energi sepanjang lebarfrekuensi

b. Ekstraterrestrial noise: Noise ini terdiri dari sinyal elektris yang dihasilkan dari luar atmosfer bumi. Terkadang disebut juga deep-space noise. Noise ekstratererestrial bisa disebabkan oleh galaksi yang lain, dan/atau matahari.


Eksternal Noise: Ada 3 sumber utama noise eksternal:c. Man-made Noise: Secara sederhana diartikan sebagai

noise yang dihasilkan manusia. Contoh: setiap saat di rumah, penghuni sering mematikan dan menyalakan lampu melalui saklar, otomatis arus listrik dapat tiba-tiba muncul atau terhenti. Tegangan dan arus listrik berubah secara mendadak, perubahan ini memuat lebar frekuensi yang cukup besar. Beberapa frekuensi itu memancar/menyebar dari saklar atau listrik rumah, yang bertindak sebagai miniatur penghantar dan antena.


Internal Noise: Ada 3 sumber utama noise eksternal:a. Thermal Noise: Thermal noise berhubungan dengan

perpindahan elektron yang cepat dan acak. Kekuatan thermal noise proporsional dengan bandwidth dan temperatur absolut.Secara matematis, kekuatan noise adalah:

N = kekuatan noise (noise power)K = Boltzmann’s proportionality constant (1.38 × 10-23 joules per Kelvin)T = Temperatur absoluteB = bandwidth


Internal Noise: Ada 3 sumber utama noise eksternal:b. Shot Noise: Noise jenis ini muncul karena penyampaian

sinyal yang tidak beraturan pada keluaran (output) alat elektronik yang digunakan, seperti pada transistor dua kutub.Shot noise juga bisa terjadi pada alat optik, akibat keterbatasan foton pada alat optik. Pada shot noise, penyampaian sinyal bergerak berdasarkan garis edar yang acak. Karena itu, gangguan yang dihasilkan acak dan berlapis pada sinyal yang ada.Shot noise tidak berlaku pada kawat logam, karena hubungan antar elektron pada kawat logam dapat menghilangkan fluktuasi acak.


Internal Noise: Ada 3 sumber utama noise eksternal:c. Transit Time Noise: Arus sinyal yang dibawa melintasi

sistem masukan dan keluaran pada alat elektronik, (misalnya dari penyampai (emitter) ke pengumpul (collector) pada transistor) menghasilkan noise yang tidak beraturan dan bervariasi. Inilah yang disebut dengan transit-time noise.Transit- time noise terjadi pada frekuensi tinggi ketika sinyal bergerak melintasi semikonduktor dan membutuhkan waktu yang cukup banyak untuk satu perputaran sinyal.

Efek DerauDerau dapat memberikan efek gangguan pada sistem komunikasi dalam 3 area:

• Derau menyebabkan pendengar tidak mengerti dengan sinyal asli yang disampaikan atau bahkan tidak mengerti dengan seluruh sinyal

• Derau dapat menyebabkan kegagalan dalam sistem penerimaan sinyal.

• Derau juga mengakibatkan sistem yang tidak efisien

Untuk mengatasi derau ini diperlukan filter untuk mengurangi gangguan derau supaya sinyal yang dikirim tidak tertekan oleh derau. Namun, apapun cara yang digunakan, sistem komunikasi menjadi tidak efisien karena membuang banyak waktu dan tenaga untuk mengatasi derau.

Efek Derau

Efek noise pada sinyal digital dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Terima KasihBeny Nugraha

Education

Telekomunikasi Analog dan Digital - Slide week 10 noise dan error pada transmisi digital