bab ii dasar telkom komunikasi digital

7/24/2019 BAB II Dasar Telkom Komunikasi Digital

1/12

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang.

Tidak dapat dipungkiri bahwa kemajuan teknologi dewasa ini semakin pesat

yang cenderung mengarah kepada teknologi tepat guna, efektif, dan fleksibel di

antaranya adalah sistem teknologi komunikasi digital. Secara umum sistem

komunikasi digital terdiri dari pemancar, penerima dan pengolahan informasi,

dimana sistem informasi disalurkan melalui sitem komunikasi dalam bentuk simbol

yang dapat berupa sinyal digital (diskrit).Salah satu sistem telekomunikasi yang dikembangkan adalah sistem

modulasi, seperti modulasi analog yaitu modulasi amplitudo (AM), modulasi

frekuensi (M), dan modulasi asa (!M). Sistem modulasi ini beransuransur

digantikan oleh sistem modulasi digital yang terus berkembang pesat dewasa ini.

"engan menggunakan sistem komunikasi digital memungkinkan untuk

melakukan komunikasi dalam bentuk data atau yang sering disebut komunikasi

data, komunikasi data adalah komunikasi dimana pertukaran informasi yangdiasajikan oleh isyarat digital yang disajikan dalam bentuk biner yang digunakan

oleh mesin pengolah informasi misalnya komputer, dimana komunikasi data ini

banyak digunakan di instansi#instansi pemerintahan, akademik, perusahan#

perusahan, perbankan dan banyak lainnya yang telah memakai jaringan

komunikasi data yang canggih untuk mengirim data dari suatu tempat ke tempat

yang lain.

"alam tugas ini akan membahas sistem komunikasi digital mulai dari

pengertian, proses perubahan sinyal analog menjadi sinyal digital, macam $

macam sistem komunikasi digital, contoh komunikasi digital, konsep kerja dari

A"% ( Analog to Digital Converter ) sampai kelebihan dan kekurang sistem

komunikasi digital.

1.2Rumusan Masalah&. Apa yang dimaksud dengan sistem komunikasi digital '

. agaimana proses perubahan sinyal analog menjadi sinyal digital '*. agaimana konsep kerja dari A"% '

1


2/12

+. Apa saja kekurangan dan kelibahan sistem komunikasi digital '1.3Tujuan Penulsan

&. Memahami apa yang dimaksud dengan sistem digital.. Mengetahui proses perubahan sinyal analog menjadi sinyal digital.*. Mengerti konsep kerja dari A"%.

+. Memahami kekurangan dan kelebihan sistem komun

BAB II

2


3/12

PEMBAHA!AN

2.1 !stem "#munkas Dgtal

"alam sistem telekomunikasi digital tedapat dua jenis sistem telekomunikasi, yaitusistem komunikasi analog dan sistem komunikasi digital. !erbedaan keduanya adalah

pada sinyal yang digunakan untuk melakukan hubungan komunikasi. !ada sistem

komunikasi analog, sinyal yang dikirimkan berupa sinyal yang berariasi dan tidak tetap,

sedangkan pada sistem komunikasi digital, sinyal yang dikirimkan adalah sinyal tertentu

yang sudah tetap bentuknya.

Sinyal digital adalah sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami

perubahan yang tibatiba dan mempunyai besaran - dan &. Sinyal digital hanya memilikidua keadaan, yaitu - dan &, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh deraunoise.

iasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai dua

keadaan ini juga biasa disebut dengan bit. erikut gambar dari sinyal digital /

$am%ar 2.1 !n&al Dgtal

Sistem komunikasi digital yang baik adalah suatu sistem yang mampu

mengantisipasi nilai kerusakan yang memungkinkan terjadi dalam proses pengiriman bit

informasi, kemampuan penanganan sedini mungkin, dan dapat mengurangi dampak

kesalahan bias yang dapat saja muncul seperti gangguan yang ada (noise). Meskipun

demikian ada beberapa hal yang masih menerapkan sejumlah metode dari sistem

komunikasi analog, karena sebelum perkembangannya yang begitu pesat, sistem

komunikasi digital masih memerlukan metode yang memang harus mengadopsi sedikit

perancangannya dari teknologi analog.

2.1.1 "#m'#nen Dasar !sem "#munkas Dgtal

0inerja suatu sistem akan berjalan dengan baik jika didukung oleh beberapa

elemen$elemen yang dapat bekerja sama satu dengan yang lain dan melakukan

tugasnya masing$masing, sehingga membentuk satu blok diagram sistem komunikasi

yang konkret dan memiliki nilai utilitas yang baik dan performansi yang handal pula. 1ntuk

3


4/12

itu ada baiknya kita harus mengetahui terlebih dahulu komponen apa saja yang berkaitan

dengan sistem komunikasi digital yang sederhana, dan dapat dilihat dari blok diagram

sistem komunikasi digital ( 2ambar . )

$am%ar 2.2 Bagan "#m'#nen Dasar !stem "#munkas Dgtal

0omponen dasar sistem komunikasi dapat dillihat dari blok 2ambar . diatas,

dimana blok tersebut diatas memperlihatkan proses transmisi data yang terjadi dalam

suatu sistem komunikasi digital. lok diagram yang pertama adalah inputan (masukan)

data yang akan dikirimkan, dimana data tersebut berisikan pesan yang ingin disampaikanoleh si pengirim.

3nputan dari sistem tersebut adalah berupa sinyal analog maupun sinyal digital.

1ntuk ini, dalam sistem komunikasi digital, maka yang digunakan adalah sinyal digital.

Adapun sinyal inputan yang masih berupa bentuk sinyal masukan analog, harus terlebih

dahulu diubah ke dalam bentuk sinyal digital, tentunya dengan menggunakan perangkat

tambahan yang disebut dengan A"% (Analog to Digital Converter).

Selain itu, sinyal digital juga perlu untuk dikompresi atau diminimalisasikan ukuranbit informasinya. 4al ini dilakukan untuk melakukan penyesuaian dengan Bandwidth

transmisi yang tersedia. !roses konersi dan kompresi ini disebut juga source codingatau

data compression, pada blok diatas terlihat pada blok 5*6 dimana terdapat perangkat

source encoder.

Segera setelah diproses pada blok ketiga tersebut, akan dihasilkan suatu deretan

digit biner yang disebut sebagai deretan bit informasi. "eretan inilah yang selanjutnya

kemudian diarahkan menuju blok 5+6 yaitu kanal encoder, dimana di blok ini akan terjadi

proses mengkodekan sinyal agar pada sisi penerima dapat melakukan penterjemahan

4


5/12

kembali atau decoding untuk melakukan pendeteksian terhadap error dan

meminimalisasikan kemungkinan adanya error yang muncul.

Selanjutnya, sinyal yang telah dikodekan tersebut dimodulasi pada blok 576 dengan

menggunakan sebuah perangkat digital modulator, yaitu sebuah perangkat yangberfungsi untuk mengubah bentuk sinyal informasi dalam bentuk analog menjadi bentuk

sinyal digital, didalamnya termasuk proses kuantisasi sinyal. Adapun tujuan dari fungsi

modulasi digital tersebut adalah untuk melakukan penyesuaian dengan kondisi dari media

trasnmisi yang digunakan.

"apat kita lihat pada media transmisi yang ditunjukkan pada blok 586, sinyal yang

dikirimkan akan dipengaruhi oleh adanya kehadiran beberapa gangguan (noise) ataupun

interferensi. 0emudian pada sisi pengirim sinyal akan terjadi proses untuk memodulasikan

kembali (demodulasi) oleh digital demodulator, seperti yang ditampilkan pada blok 596.

Selanjutnya, setelah sinyal tersebut didemodulasikan, sinyal tersebut mengalami

proses didekodekan sesuai dengan teknik yang dipakai ataupun diaplikasikan pada

encoder pada sisi pengirim untuk dilakukan pemeriksaan dan dideteksi error yang

kemungkinan muncul. 0emudian sinyal didekodekan kembali oleh source decoder yang

disesuaikan dengan teknik yang diaplikasikan oleh source encoder pada sisi pengirim

untuk mendapatkan sinyal informasi yang asli dan sesuai yang diinginkan oleh perangkat

receier.

2.2 Peru%ahan !n&al Anal#g Menja( Dgtal

!ada kebanyakan sistem, baik itu elektronik, finansial, maupun sosial sebagian

besar masalahnya timbul dikarenakan interface sub#part yang berbeda. 0arena sebagian

besar sinyal yang dibangkitkan adalah sinyal analog, namun perangkat digital kita hanya

bekerja pada sinyal#sinyal digital saja. :leh karena itulah dibutuhkan suatu alat yang

mengubah sinyal analog tersebut menjadi sinyal digital yaitu A"% (analog to digital

converter).

2.2.1 "#nse' Dasar AD)

5


6/12

Sebuah A"% (Analog to Digital Converter) berfungsi untuk mengkodekan

tegangan sinyal analog waktu kontinu ke bentuk sederetan bit digital waktu diskrit

sehingga sinyal tersebut dapat diolah oleh komputer atau "S!. !roses konersi tersebut

dapat digambarkan sebagai proses * langkah seperti diilustrasikan pada 2ambar

$am%ar 2.3 Pr#ses "#n*ers Anal#g ke Dgtal

1. Sampling+'en,u'lkan-

Merupakan konersi suatu sinyal analog waktu#kontinu, ;a(t), menjadi sinyal waktu#diskrit

bernilai kontinu, ;(n), yang diperoleh dengan mengambil ;a(t)?> ;a(nT) > ;a(nfs) @ ;(n) t > nT

"imana /

T > interal pencuplikan (detik)

fs > laju pencuplikan (4) > &T

n > bilangan bulat, #B C n C B

2. Quantizing+kuantsas-

Merupakan konersi sinyal waktu#diskrit bernilai#kontinu, ;(n), menjadi sinyal

waktu#diskrit bernilai#diskrit, ;D(n). Eilai setiap waktu kontinu dikuantisasi atau dinilaidengan tegangan pembanding yang terdekat. Selisih antara cuplikan ;(n) dan sinyal

terkuantisasi ;D(n) dinamakan error kuantisasi .

Tegangan sinyal input pada skala penuh dibagi menjadi E tingkatan. "imana E

merupakan resolusi bit A"% (jumlah kedudukan tegangan pembanding yang ada). 1ntuk

E > * bit, maka daerah tegangan input pada skala penuh akan dibagi menjadi / E > * >

F tingkatan (leel tegangan pembanding) .

3. Coding+'engk#(ean-

6


7/12

Setiap leel tegangan pembanding dikodekan ke dalam barisan bit biner. 1ntuk E

> * bit, maka leel tegangan pembanding > F tingkatan. 0edelapan tingkatan tersebut

dikodekan sebagai bit#bit ---, --&, -&-, -&&, &--, &-&, &&-, dan &&&.

2.3 Parameter AD) +Analog to Digital Converter-

1njuk kerja (performance) dari suatu konerter A"% dapat diamati dari

parameternya. eberapa parameter utama dari sebuah konerter A"% adalah sebagai

berikut /

a. Laju Pen,u'lkan +s-

erdasarkan teorema pencuplikan, jika frekuensi tertinggi yang dimiliki suatu

sinyal analog ;a(t) adalah fm dan sinyal tersebut dicuplik dengan laju pencuplikan fs G

fm , maka ;a(t) akan dapat ditimbulkan kembali dengan tepat tanpa ada sinyal yanghilang. Haju pencuplikan fs > .fm disebut laju EyDuist, fE (EyDuist rate) 56.

Iika laju pencuplikan lebih kecil dari laju EyDuist (fs C fE), maka laju pencuplikan tersebut

dinamakan undersampling.

%. Signal-to-Noise Ratio+!NR-

Merupakan perbandingan antara daya sinyal dan daya noise pada keluaran

konerter A". "aya noise terdiri dari seluruh error yang ada pada sistem A"% seperti

noise kuantisasi, noise panas (thermal), dan noise rangkaian.

,. Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio+!NDR-

Signal#to#noise#and#distortion ratio (SE"J) merupakan perbandingan antara daya

sinyal dengan jumlah daya noise dan daya distorsi pada keluaran A"%. 1ntuk leel sinyal

yang kecil, distorsi tidak begitu signifikan (penting) sehingga SE"J sama dengan SEJ.

SE"J bergantung pada amplitudo dan frekuensi sinyal masukan serta degradasi pada

frekuensi tinggi dan daya.

(. Dynamic Range+DR-

"ynamic Jange dari sebuah konerter A" merupakan daerah amplitudo masukan

yang menghasilkan SEJ positif. 1ntuk sinyal sinusoidal, dynamic range dari konerter

A" didefenisikan sebagai perbandingan antara daya sinyal dari sinusoidal skala penuh

dan daya sinyal dari sinusoidal terkecil yang memiliki SEJ sama dengan & (- d).

7


8/12

e. Resolusi Bit+N-

Jesolusi bit merupakan jumlah bit biner yang dibuat untuk mempresentasikan

setiap leel tegangan pembanding pada kuantisasi. it biner tersebut merupakan

keluaran dari konerter A". Jesolusi bit menentukan lebar kode atau HS (leastsignificant bit) dan error kuantisasi.

. A'ertur /tter +taj-

Apertur jitter atau disebut juga dengan time jitter didefenisikan sebagai

penyimpangan secara random waktu pencuplikan kenyataannya (real) dari waktu

pencuplikan yang ideal.

g. Differential Nonlinearity+DNL-

Merupakan penyimpangan (deiation) lebar peralihan kode dari lebar yang ideal

seperti ditunjukkan pada 2ambar (.+). !ada konerter A" yang ideal, lebar kode adalah

& HS (Heast Significant it). 3dealnya "EH haruslah bernilai nol untuk setiap lebar kode.

$am%ar 2.0 "arakterstk "#n*erter AD

h. Integral Nonlinearity +INL-

Merupakan penyimpangan titik tengah kode (center code) terhadap garis ideal

pada karakteristik konerter A". Iika seluruh titik tengah kode berada pada garis ideal,

maka 3EH bernilai nol.

2.0 "ele%han "#munkas Dgtal

1. !esua (engan Tekn#l#g "#m'uter masa kn

Setelah melalui proses digitalisasi, informasi yang masuk akan berubah menjadi

serangkaian bilangan biner yang membentuk informasi dalam wujud kode digital. 0ode

digital tersebut nantinya akan mampu dimanipulasi oleh komputer. %ontohnya adalahgambar kamera ideo yang telah diubah menjadi bentuk digital. entuk digital tersebut

8


9/12

mewakili element gambar (pi;el). Klemen gambar tersebut dapat dimanipulasi oleh

komputer.

Sehingga kita dapat menciptakan efek tertentu pada gambar serta dapat juga

memperbaiki kualitas gambar yang dianggap kurang baik. entuk manipulasinya bisaberupa penambahan intensitas cahaya pada gambar, sehingga gambar yang ada menjadi

lebih terang atau gelap, meningkatkan ketajaman gambar yang kurang fokus, serta

memperbaiki warna pada bagian tertentu dari gambar.

2. "emu(ahan Mult'leng

Multiple;ing adalah proses penggabungan beragam jenis informasi dalam jumlah

yang sangat banyak untuk didistribusikan secara sekaligus. 3nformasi yang berupa sinyal

digital tersebut akan di distribusikan melalui sebuah saluran (kanalchannel ) komunikasitunggal. Eantinya saluran tunggal tersebut akan terbagi lagi menjadi saluran yang lebih

kecil dan terpisah, Sehingga, kebutuhan akan konstruksi dan pemeliharaan proses

transmisi komunikasi akan semakin berkurang. Terdapat tiga teknik yang bisa dipakai di

dalam proses Multiple;ing yaitu pemeliharaan proses transmisi komunikasi akan semakin

berkurang. Terdapat tiga teknik yang bisa dipakai di dalam proses Multiple;ing yaitu/

&. Frequency Division Multiplexing("M)

. ime Division Multiplexing(T"M)*. !tatistical ime Division Multiplexing(ST"M).

3. "eutuhan (ata 'a(a saat 'r#ses transms

!ada saat informasi dipancarkan dalam bentuk sinyal digital, walaupun telah

menempuh jarak yang cukup jauh keutuhan data akan tetap terjaga. Sinyal digital

tersebut akan melaui serangkaian repeater station (stasiun pengulang) yang berfungsi

untuk melindungi dan memperkuat sinyal sepanjang jalur perjalanan transmisi. 2angguan

berupa cuaca buruk dan noise tidak akan memengaruhi transmisi sinyal digital. 4al

tersebut terjadi karena, pada repeater station sinyal digital akan mengalami regenerasi.

Sinyal#sinyal yang rusak akan digantikan oleh sinyal baru.

0. Tekn#l#g I!DN

3S"E (3ntegrated Serices "igital Eetwork) dalam bahasa 3ndonesia yaitu jaringan

telekomunikasi digital pelayanan terpadu adalah pelayanan telepon digital penuh

berkecepatan tinggi. 3S"E mampu mengubah jaringan telepon analog menjadi sistem

9


10/12

digital. 3S"E dapat beroperasi mencapai kecepatan &F kilobitsecond, lima kali lebih

cepat daripada modem analog saat ini. 3S"E dapat secara dramatis mempercepat

pengiriman informasi pada internet atau HAE (Hocal Area Eetwork) jarak jauh, terutama

media yang kaya akan grafik, audio, atau ideo atau bermacam aplikasi yang aktif di HAE.

Teknologi 3S"E ini membawa reolusi dalam cara kita berkomunikasi. 0ita dapat bertukar

gambar, grafik, dan data dengan mudah, cepat serta dapat dilakukan dimana saja dan

kapan saja (fleksibel).

. Esens Ba&a

!eralatan pada teknologi digital membangkitkan produksi massal yang kemudian

akan menekan biaya produksi. Alat#alat pada teknologi digital juga lebih stabil, praktis dan

memiliki daya tahan yang lama dalam pemakaiannya. 4al tersebut menyebabkan biaya

pemeliharaan menjadi lebih sedikit. 4al ini dikarenakan adanya teknologi 3ntegrated

%ircuit ( 3%) yang kemudian akan lebih dikenal dengan sebutan chips. enda ini

memberikan dampak yang signifikan, karena dengan sebuah chips, teknologi komputer

yang sebelumnya harus menggunakan mesin dan komponen yang berukuran besar, berat

dan tidak praktis dapat digantikan tugasnya oleh chips tersebut.

4. "emu(ahan Enkr's

Meskipun pengguna telepon belum begitu membutuhkan sistem enkripsi data,

kemudahan proses enkripsi dan deskripsi terhadap sinyal digital merupakan fitur ekstra

dari sistem komunikasi digital. Secara kontras, sinyal suara analog sangat sulit untuk

dienkripsi sehingga sangat mudah untuk disadap di sepanjang jalur komunikasi.

5. Pemr#sesan !n&al Dgtal

!emrosesan sinyal digital dapat diartikan sebagai proses operasi yang dilakukan

pada sebuah sinyal untuk memanipulasi atau mentransformasi karakteristik#karakteristiknya

2. "ekurangan !stem "#munkas (gtal.

1. Permntaan saluran n#rmas &ang tngg

Segala jenis informasi yang telah didigitalisasi akan mampu didistribusikan secara

efisien dan dalam jumlah yang banyak melalui sistem multiple;ing. Eamun terdapat

beberapa saluran aplikasi yang tak mampu menampung jumlah arus data digital yang

dikirimkan tersebut. %ontohnya adalah saluran telepon yang belum dapatmengakomodasi tampilan ideo digital pada penggunaan aplikasinya.

10


11/12

2. "esalahan 'a(a saat (gtalsas

!ada saat proses perubahan dari sinyal analog ke sinyal digital. 0onsep informasi

yang ada pada dunia nyata akan melewati digitalisasi. 0onsep informasi tersebut akan

diubah menjadi sinyal digital, dan sinyal digital tesebut merupakan rangkaian dari kode#kode tertentu.

"ikawatirkan konsep informasi asli yang terdapat pada dunia nyata tersebut tidak

dapat terepresentasikan dengan baik saat digitalisasi. %ontohnya adalah warna, jika

suatu warna belum terdapat dalam sistem penyimpanan teknologi digital, maka akan

dicari padanan warna yang paling dekat dan paling mirip dengan warna tersebut. 4al ini

menyebabkan warna yang akan tertampil setelah digitalisasi menjadi kurang akurat dan

tidak mewakili warna aslinya.

3. D#mnas (una #leh tekn#l#g anal#g

Sampai saat ini dunia masih didominasi oleh teknologi analog. anyak bentuk

informasi komunikasi yang menggunakan sistem analog, perangkatnya pun

menggunakan perangkat analog. Sehingga untuk menikmati layanan teknologi digital kita

harus menggunakan analog#digital conerter (A"%) dan digital#analog conerter ("%A).

0. In*estas Pu%lk

1ntuk menikmati layanan digital secara keseluruhan. Maka harus dilakukanpenggantian alat komunikasi seperti telepon, teleisi dan radio dari yang sebelumnya

berbasis teknologi analog menjadi teknologi digital. 4al ini menyebabkan masyarakat

mengeluarkan biaya yang tidak sedikit terlebih lagi teknologi ini masih tergolong teknologi

yang tergolong baru. 4al ini menyebabkan instrumen yang disediakan untuk masyarakat

umum sifatnya masih terbatas dan mahal harganya. 4al ini menjadi permasalahan bagi

kelangsungan industri pertelekomunikasian dan hal ini juga akan memengaruhi

kemampuan membeli masyarakat.

. Basan&a memerlukan %an(6(th &ang le%h %esar.

0erugian sistim digital adalah bahwa sistim digital memerlukan bandwidth yang

besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan menggunakan

single #sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 7 k4. "engan menggunakan

sistim digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth hingga

empat kali dari sistim analog.

11


12/12

4. Memerlukan snkr#nsas.

0erugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. 3ni penting bagi

sistim untuk mengetahui kapan setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan berakhir, dan

perlu meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan benar.

12

bab ii dasar telkom komunikasi digital

Documents