et2080 jaringan telekomunikasi

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


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.


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!


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.


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)


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.


11

13

Cacat yang dialami sinyal ketika ditransmisikan Distorsi akibat redaman Distorsi fasa Distorsi akibat noise


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


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



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


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


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


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


23

Signal-to-noise ratio (S/N)

(S/N) = Level signal/Level noise

(S/N)dB = Level signal (dBm) – Level noise (dBm)


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

et2080 jaringan telekomunikasi

Documents