IMPULSE NOISE

TUGAS KE : 3

DASAR SISTEM KOMUNIKASI

KELAS B

NAMA : PUTU RUSDI ARIAWAN

NIM : 0804405050

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS UDAYANA

2008

Masalah-masalah dalam komunikasi data

• Delay

Selisih waktu kirim dan terima. Dipengaruhi oleh jenis media transmisi, jenis

gelombang dan lalulintas data

• Atenuasi

Pelemahan sinyal. Ditanggulangi dengan penggunaan repeater.

Masalah-masalah dalam komunikasi data

• Noise ( gangguan )

White Noise : oleh alam dan lingkungan

Black Noise : oleh kesengajaan manusia

Macam-macam White Noise

• Thermal Noise

Thermal noise ini terdapat di semua media transmisi dan pada semua

peralatan komunikasi. Disebabkan oleh panas elektron dalam konduktor (agitasi

termal elektron), sehingga tidak dapat dihapus / dilenyapkan. Thermal noise

memiliki distribusi energi yang uniform pada spektrum frekuensi dan memiliki

distribusi level yang normal (Gaussian).

Thermal noise merupakan faktor penentu batas bawah sensitivitas sistem

penerima. Thermal noise tidak terlalu berpengaruh untuk transmiasi voice, tetapi

akan sangat berpengaruh pada komunikasi data. Dalam komunikasi data impuls

noise dapat membuat cacat sinyal yang diterima,sehingga data atau informasi yang

dibawa dapat berubah artinya.

Thermal noise dapat didekati oleh suatu white noise yang memiliki rapat

spektral daya yang uniform pada spektrum frekuensi. Semua peralatan dan media

transmisi mempunyai saham dalam timbulnya thermal noise jika temperaturnya di

atas 0o (derajat Kelvin).

Harga thermal noise dalam decibel :

No = k.T

Impulse Noise 1

Dengan :

No = kerapatan tenaga noise (watt/Hz)

k = konts Boltzman = 1,3803 x 10–23 J/0K

T = temperatur (0K)

Harga thermal noise dalam watt pada bandwidth W Hz adalah :

N = k.T.W

Dan dalam desibel watt :

N = 10 log k + 10 log T + 10 log W

= - 228,6 dBW + 10 log T + 10 log W

Cara untuk mereduksi thermal noise antara lain adalah:

1) Persempit bandwidth

2) Kurangi jumlah resistive element

3) Kurangi temperatur komponen elektron

4) Jauhkan media transmisi dari sumber noise

5) Memberi jacket pada kabel

• Cross Talk

Ditimbulkan oleh kopel elektrik antara kabel yang diletakkan berdekatan,

misalnya antara twisted pair / kabel coaxial yang membawa multiple sinyal,yang

merupakan penghubung antar sinyal yang tidak diinginkan. Bicara Silang (Cross

Talk) akan semakin jelas atau bertambah apabila jarak yang ditempuh semakin

jauh, sinyal yang ditransmisikan semakin kuat/besar atau semakin besar

frekuensinya.

Misalnya pada percakapan telepon mendengar suara lainnya, sinyal pemancar yang

ditangkap antena.

Ada 3 (tiga) hal penting yang menyebabkan timbulnya crosstalk. Hal

tersebut adalah :

Impulse Noise 2

1. Electrical coupling diantara media transmisi, misalnya antara pasangan-

pasangan kawat pada sistem komunikasi yang menggunakan kabel

sebagai media transmisinya.

2. Pengendalian yang kurang baik dari frekuensi respons misalnya design

filter yang kurang baik.

3. Non linearity pada analog multiplex system (FDM).

Ada dua tipe crosstalk:

1. Intelligible crosstalk

Bila crosstalk menyebabkan paling tidak ada empat kata yang dapat

didengar (dari sumber yang tidak diinginkan) selama percakapan 7 detik

2. Unintelligible crosstalk

Setiap bentuk gangguan akibat crosstalk lainnya

Penyebab crosstalk antara lain:

– Gandengan elektris antar media

– Pengendalian respon frekuensi yang buruk

– Ketidaklinieran mux analog

Melihat dari namanya maka crosstalk ini adalah suatu pembicaraan silang,

akan tetapi yang sebenarnya crosstalk ini tidak saja hanya terbatas pada

pembicaraan saja. Crosstalk ini dalam pengertian luas adalah merupakan suatu

ketidak seimbangan sehingga suatu sinyal akan masuk ke dalam saluran sinyal

yang lainnya, sehingga akan mempengaruhi sinyal asli yang dikirimkan.

Jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi suara, maka

gangguan ini dapat mengganggu pembicaraan yang sedang berlangsung.

Akan tetapi jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi yang

lainnya di luar suara, maka ini akan mempengaruhi sinyal yang diterima sehingga

akan merusak sinyal yang diterima sedemikian rupa sampai merubah arti dari

informasi yang dimaksudkan sebenarnya.

Penanggulangan:

1. Beri jarak antar kabel

2. Pergunakan kabel terisolasi

Impulse Noise 3

• Intermodulation Noise

Apabila sinyal-sinyal dengan frequency berbeda bersamaan memakai

medium transmisi yang sama, sehingga menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu

frekuensi yang merupakan penjumlahan atau pengalian dari dua frekuensi asalnya.

Sebagai contoh sinyal dengan frekuensi f1 dan f2 maka akan mengganggu sinyal

dengan frekuensi f1 dan f2, hal ini timbul karena ketidak linearan dari transmitter,

receiver atau sistim transmisi.

Intermodulation noise biasanya muncul akibat gejala intermodulasi.Bila kita

melewatkan dua sinyal masing-masing dengan frekuensi misalkan f1 danf2 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.

Intermodulasi ini dapat terbentuk dari frekuensi harmonisa suatu sinyal.

Untuk contoh di atas maka intermodulasi yang terjadi akan mempunyai frekuensi-

frekuensi sebagai berikut ini :

- harmonic yang pertama : F1 ± F2

- harmonic yang kedua : 2 F1 ± FR ; F1 ± 2 F2 ; dst

- harmonic yang ketiga : 2 F1 ± 2 F2 ; 3 F1 ± F2 ; dst

Intermodulation Noise dapat timbul karena berbagai macam hal, antara lain:

– Level input terlalu tinggi sehingga perangkat berkerja daerah non-linier

– Kesalahan penalaan perangkat sehingga perangkat bekerja secara non-linier.

– Level setting yang tidak baik. Jika level dari input dari suatu peralatan

terlalu tinggi, maka peralatan akan bekerja pada suatu daerah kerja yang

non linier. Hal ini yang disebut sebagai over drive.

– Penempatan komponen yang kurang benar yang menyebabkan peralatan

bekerja pada daerah kerja yang non linier

– Non linear envelope delay.

Ketidaklineran sistem atau perangkat komunikasi yang menyebabkan terjadinya

intermodulation noise dapat disebabkan karena:

– Ketidaktepatanpengaturanlevel

Impulse Noise 4

– Ketidaktepatan pengaturan titik kerja perangkat

– Non linier envelope delay

– Kerusakanperangkat

Meskipun penyebab dari intermodulation noise ini berbeda dengan penyebab dari

thermal noise, akan tetapi dampak serta bentuknya sama. Salah satu cara untuk

menanggulangi intermodulation noise ini adalah dengan pengaturan penggunaan

frekuensi.

Penanggulangan: Pengaturan penggunaan frekuensi

• Impulse Noise

Sebab: Medan Listrik mengenai media transmisi

Penanggulangan:

1. Menjauhkan media transmisi dari medan listrik

2. Menaikkan SNR

3. Memasang Surge Protector

4. Menggunakan Kabel Terisolasi

Gangguan terhadap Saluran Transmisi

Gangguan pada saluran transmisi dikenal dua golongan besar :

a. Random

Derau Panas (thermal noise)

Gangguan yang disebabkan oleh pergerakan acak elektron bebas dalam rangkaian. Derau

Impuls (impuls noise) Gangguan yang disebabkan oleh tegangan listrik yang tingginya

lebih dibandingkan tegangan rata – ratanya.

Bicara Silang (cross talk)

Impulse Noise 5

Gangguan yang disebabkan oleh masuknya signal dari kanal lain yang letaknya

berdekatan

Gema (echo)

Gangguan yang disebabkan oleh signal yang dipantulkan kembali sebagai akibat dari

perubahan impedansi dalam sebuah rangkaian listrik.

Perubahan Phasa (Phase changer)

Gangguan yang disebabkan oleh phase signal yang kadang-kadang berubah sebagai

akibat dari impulse noise.

Derau Intermodulasi (intermodulation noise)

Gangguan yang disebabkan oleh dua signal dari saluran berbeda (intermodulation)

membentuk signal baru yang menduduki frekuensi signal lain.

Phase Jitter

Gangguan yang disebabkan oleh jitter yang timbul oleh sistem pembawa yang

dimultipleks dan menghasilkan perubahan frekuensi.

Fading

Gangguan yang disebabkan oleh signal yang disalurkan mencapai penerima melalui

berbagai jalur akibat dari kondisi atmosfir.

b. Tak Random

Redaman

Gangguan yang disebabkan oleh tegangan suatu signal berkurang ketika melalui saluran

transmisi sebagai akibat daya yang diserap oleh saluran transmisi yang tergantung

frekuensi dam media transmisinya.

Tundaan

Gangguan yang disebabkan oleh signal dengan masing masing frekuensi yang tidak

berjalan dengan dengan kecepatan yang sama hingga tiba dipenerima pada waktu yang

berlainan.

Impulse Noise 6

Model - Model Noise

Noise dalam image dapat terjadi karena faktor-faktor seperti lingkungan dan channel

pengiriman data. Noise pada bahasan disini adalah noise yang terjadi karena karakteristik

dari derajat keabu-abuan (gray-level) atau dikarenakan adanya variabel acak yang terjadi

karena karakteristik Fungsi Probabilitas Kepadatan (Probability Density Function (PDF)).

Beberapa noise yang terjadi karena PDF antara lain,

1. Gaussian Noise

2. Rayleigh Noise

3. Erlang (Gamma) Noise

4. Exponential Noise

5. Uniform Noise

6. Impulse (Salt-and-Pepper) Noise

Jika terdapat kasus sebuah gambar diberi 6 tipe Noise diatas, maka yang dapat dibedakan

secara kasat mata hanyalah Impulse Noise. Tetapi secara histogram, sebuah image yang

telah diberi noise dapat dibedakan tipenya.

Periodic Noise

Tipe-tipe noise pada contoh diatas adalah noise yang bersifat spatial independent.

Sedangkan pada bab ini juga dibahas noise yang bersifat spatial dependent, yaitu Periodic

Noise. Noise tipe ini dapat terjadi (misalnya) karena adanya interferensi gelombang sinus

saat pengambilan gambar. Noise tipe ini dapat dikurangi dengan menggunakan Frequency

Domain Filtering.

Perkiraan Parameter Noise

Parameter pada periodic noise biasanya didasarkan pada Fourier Spectrum. Perkiraan

parameter ini dapat dilakukan dengan menghitung interferensi yang terjadi. Cara lain yang

dapat dilakukan adalah dengan mengambil bagian pada gambar m x n. Selanjutnya

dilakukan penghitungan untuk melihat nilai gray-level yang dibutuhkan untuk perhitungan

mean dan variance.

Impulse Noise 7

Setelah mean dan variance diketahui, kita dapat melakukan perhitungan lanjut untuk

menentukan jenis noise nya. Jika tipenya adalah Gaussian maka kita tidak membutuhkan

data yang lain. Jika tipenya adalah salt-and-pepper, yang dibutuhkan adalah seringnya

kemunculan dari warna hitam dan putih.

IMPULSE NOISE

Impulse noise ini merupakan noise yang tidak kontinyu, noise ini berupa lonjakan

sinyal dalam durasi yang pendek, tetapi memiliki amplitudo yang besar.

Noise ini disebabkan oleh berbagai mekanisme, diantaranya gangguan

elektromagnetik dri luar, seperti sambaran kilat, serta ketidak sempurnaan pada sistem

komunikasi.

Impulse noise tidak terlalu mempengaruhi data analog, namun menjadi faktor

pengganggu yang sangat besar untuk data digital

Derau Impuls, merupakan derau tidak kontinyu, terdiri dari pulsa tidak teratur atau

noise ”spike” yang mempunyai durasi singkat, rapat spektral yang lebar dan amplitudo

relatif tinggi. Derau impuls menurunkan telephony biasanya hanya secara marginal, tetapi

menurunkan secara serius pada kinerja transmisi data atau gelombang digital lainnya.

Impulse noise ini biasanya dihasilkan oleh kilat, dan kesalahan dan cacat dalam sistim

komunikasi. Noise ini merupakan sumber utama error dalam komunikasi data digital dan

hanya merupakan gangguan kecil bagi data analog

Impulse noise atau disebut juga dengan Spikes, yaitu tegangan yang tingginya lebih

besar dibandingkan dengan tegangan derau rata-rata (Steady State). Beberap sumbernya

antara lain yaitu :

· Perubahan tegangan pada saluran listrik yangberdekatan dengan saluran komunikasi

data.

· Perubahan tegangan pada motor.

· Switch untuk penerangan, dll.

Impulse Noise 8

Penanggulangan Impulse Noise

1. Menjauhkan media transmisi dari medan listrik

2. Menggunakan Kabel Terisolasi

3. Menaikkan SNR

4. Memasang Surge Protektor

Sistem Proteksi Menara Transmisi dari Sambaran Petir Langsung dengan sistem

Pertahanan.

Sistem Perlindungan Petir Pada Saluran dan Transmisi. Benda yang tinggi akan

mempunyai potensi lebih besar tersambar petir dibandingkan dengan benda yang rendah.

Saluran dan transmisi di darat dianggap lebih efektif menggunakan saluran udara dengan

mempertimbangkan faktor teknis dan ekonomisnya. Tentu saja saluran udara ini akan

menjadi sasaran sambaran petir langsung. Apalagi saluran udara yang melewati perbukitan

sehingga memiliki jarak yang lebih dekat dengan awan dan mempunyai peluang yang

besar untuk disambar petir.

Tegangan Lebih Petir

Sambaran petir dapat menyebabkan timbulnya tegangan lebih. Tegangan lebih

merupakan tegangan yang hanya dapat ditahan untuk waktu terbatas, sehingga jika

tegangan lebih ini terjadi dalam waktu melebihi batas kemampuan peralatan dapat

menyebabkan terjadinya kerusakan pada peralatan yang mendapat tegangan lebih tersebut.

Gambar Proses Terjadinya Petir

Impulse Noise 9

Gambar a. Downward Lightning

b. Upward Lightnin

Gambar Mekanisme Terjadinya Petir

Jenis-Jenis Sambaran Petir

Impulse Noise 10

Bentuk dan Spesifikasi Gelombang Berjalan

Usaha Untuk Meningkatkan Performa Perlindungan

Usaha-usaha lainnya di antaranya :

• Memasang couplingwire di bawah kawat fasa (konduktor yang disertakan di

bawah saluran transmisi dan dihubungkan dengan sistem pentanahan menara

listrik).

• Mengurangi resistansi pentanahan menara listrik dengan menggunakan

elektroda pentanahan yang sesuai.

• Menggunakan counterpoise .

• Menggunakan cairan kimia pada kaki menara transmisi untuk mendapatkan

tahanan kaki transmisi yang rendah dengan menggunakan cairan kimia

bentonet.

Untuk mendapatkan proteksi yang baik dari pemasangan kawat tanah harus memenuhi

beberapa persyaratan berikut (5) :

• Jarak kawat tanah diatas kawat fasa diatur sedemikian rupa agar dapat

mencegah sambaran langsung pada kawat fasa.

• Tahanan kaki menara transmisi harus rendah untuk membatasi tegangan pada

isolator agar tidak terjadi loncatan api.

• Tahanan kaki menara harus 10 Ohm.

• Sudut proteksi dari kawat tanah harus 180 derajat.

Impulse Noise 11

Gambar Pondasi Menara Transmisi Medan – Berastagi.

Impulse Noise 12

DAFTAR PUSTAKA

Panji. 2008. Sistem Proteksi Menara Transmisi dari Sambaran Petir Langsung dengan

sistem Pertahanan, (online), (http://dijualdong.blogspot.com/2008/11/sistem-proteksi-

menara-transmisi-dari.html, diakses 24 November 2008).

Nursidik, Yahya. 2008. Teori Dasar Komunikasi Data , (online),

(http://apadefinisinya.blogspot.com/2008_05_18_archive.html, diakses 23 November

2008).

Amicom, Ervi. 2008. Masalah-masalah Dalam Komunikasi Data, (online),

(http://prima0429.blogspot.com/2008_06_01_archive.html, diakses 23 November

2008).

Impulse Noise 13