polar encoding

PUTU RUSDI ARIAWAN 1

POLAR ENCODING

KOMUNIKASI DATA

OLEH :

PUTU RUSDI ARIAWAN (0804405050)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2010


POLAR ENCODING

Polar encoding menggunakan dua level tegangan yaitu tegangan positif

dan tegangan negative. Polar line Encoding disebut juga NRZ (Non-Return-to-

Zero). Polar line coding adalah pola paling sederhana yang dapat menggurangi

masalah akibat tegangan DC. Terdapat empat tipe yang umum digunakan dalam

system polar encoding yaitu NRZ (Non-Return-to-Zero), RZ (Return-to-Zero),

Manchester dan Differential Manchester. Gambar 1 menunjukkan tipe – tipe dari

polar encoding.

Gambar 1 Tipe – tipe dari Polar Encoding

A. NRZ (Non-Return-to-Zero)

Dalam NRZ Encoding nilai dari sinyal adalah salah satu level tegangan,

negative atau positif. Terdapat dua bentuk dari NRZ :

1. Encoding NRZ-L (NRZ-Level)

Level dari sinyal tergantung dari pada tipe dari bit yang direpresentasikan.

Tegangan positif berarti bit 0, sedangkan tegangan negatif berarti bit 1. Level dari

sinyal tergantung nilai dari bit. Masalah terjadi apabila data megandung banyak

bit 0 dan 1. Pada receiver menerima tegangan secara terus-menerus dan

menentukan seberapa banyak bit yang telah dikirimkan dengan berdasarkan clock

yang terjadi, yang mungkin saja tidak disinkronisasi oleh clock pada pengirim.

POLAR

ENCODING

NRZ

(Non-Return-to-Zero)

RZ

(Return-to-Zero) Manchester Differential

Manchester


(dalam Encoding NRZ-L (NRZ-Level) level dari sinyal tergantung pada keadaan

dari bit)

2. NRZ-I (NRZ-Invert)

Mempertahankan pulsa voltase constan untuk durasi waktu bit. Data-data

ditandai saat kehadiran atau ketidakhadiran transisi sinyal pada permulaan waktu

bit. Adanya transisi (rendah ke tinggi atau tinggi ke rendah) pada permulaan

waktu bit menunjukkan biner 1 untuk bit waktu tersebut, tanpa transisi

menunjukkan biner 0.

NRZI adalah contoh dari pengkodean differential. Pada pengkodeaan

differential, informasi yang ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian

susunan simbol-simbol data yang berurutan dibandingkan dengan elemen-elemen

sinyal itu sendiri. Umumnya, pengkodeaan bit yang datang ditetapkan sebagai

berikut : bila bit yang datang berupa 0, berarti penandaan bit sama dengan sinyal

pada bit sebelumnya, tetapi bila bit yang datang berupa bit 1, maka bit tersebut

ditandai dengan sinyal yang berbeda dari bit sebelumnya.

Gambar 2 Format pengkodean digital NRZ (Non-Return-to-Zero)

Transmitter Electrical

Specifications

Receiver Electrical

Specifications

RS-232D

TXD


Gambar 3 Format pengkodean digital NRZ-L dan NRZ-I

Satu keuntungan dengan pemberian kode yang berbeda adalah kemudahan

atau kehandalan mendeteksi transisi derau yang ada daripada dengan

membandingkan nilai tersebut dengan treshold. Keuntungan lainnya adalah dalam

rancangan transmisi yang rumit, semakin mudah kita untuk melepaskan sifat

polaritas sinyal. Sebagai contoh, pada jalur twisted pair multi drop, bila leads pada

perangkat yang dipasang di twisted pair kebetulan terbalik, maka keseluruhan 1s

dan 0s untuk NRZ-L akan terbalik pula. Hal ini tidak akan terjadi dengan

pemberian kode yang berbeda.

Kelemahan utama untuk sinyal-sinyal NRZ adalah keberadaan dc

komponen dan kurangnya kemampuan sinkronisasi. Untuk menggambarkan

masalah ini, perhatikan bahwa dengan sebuah string panjang sebesar 1s atau 0s

untuk NRZ-L atau sebuah string panjang sebesar 0s untuk NRZI,menghasilkan

output voltage tetap selama beberapa periode waktu. Dalam keadaan seperti ini,

apapun penyimpangan pada pewaktuan antara transmiter dan receiver akan

menyebabkan hilangnya sinkronisasi di antara kedua perangkat tersebut.

Karena kesederhanaan serta karakteristik respon frekuensi rendah, kode-

kode NRZ umumnya digunakan untuk perekaman magnetik digital.

Bagaimanapun juga, keterbatasan- keterbatasan mereka membuat kode-kode ini

menjadi tidak menarik untuk diterapkan pada aplikasi-aplikasi transmisi sinyal.

1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 NRZ-L

NRZ-I


B. RZ (Return-to-Zero)

Menggunakan tiga tiga level tegangan yaitu positif, negatif dan nol.

Encoding RZ menyediakan/memberikan informasi sinkronisasi.

Gambar 4 Format RZ (Return-to-Zero)

Return-to-zero (RZ) menggunakan sinyal kembali ke nilai nol antara setiap

pulsa. Hal ini terjadi walaupun muncul nilai nol atau satu pada sinyal secara

berurutan. Return-to-zero (RZ) disebut juga self-clocking. Yang berarti clock

yang berbeda tidak perlu dikirimkan selama pengiriman berlangsung, tetapi

menggunakan bandwidth yang lebih besar untuk mencapai data rate yang sama

sebagai perbandingan dengan NRZ (Non-Return-to-Zero)

Nilai ‘nol’ antara setiap bit adalah keadaan netral atau keadaan rehat,

seperti sebuah amplitudo nol pada pulse amplitude modulation (PAM), pergeseran

fase nol pada in phase-shift keying(PSK) atau frekuensi tengah dalam frequency-

shift keying (FSK). Keadaan nol ini biasanya setengah atau berada diantara bit 0

dan bit 1.

Walaupun return-to-zero (RZ) bisa melakukan sinkronisasi tetapi tetap

saja RZ masih mempunyai komponen dc. Kelemahan lain dari teknik ini adalah

baud (simbol) ratenya adalah setengah dari kecepatan bitnya sehingga bandwidth

yang diperlukan adalah dua kali lipat untuk mengirimkan informasi dengan

kecepatan yang sama.

C. Manchester Encoding

Dalam manchester line encoding terjadi peralihan pada pertengahan setiap

periode dari tiap bit. Peralihan bit pertengahan bermanfaat sebagai mekanisme

clocking dan sekaligus sebagai data transisi. Peralihan dari rendah menuju tinggi

ditandai dengan bit 1 dan dari tinggi ke rendah ditandai dengan bit 0.


Gambar 5 Penandaan level sinyal pada Manchester Coding

Manchester line encoding tidak memiliki komponen DC dan selalu terjadi

peralihan untuk bisa mensinkronisasi clock pada transmiter dan receiver.

Manchester line encoding juga disebut dengan self clocking line encoding.

Metode ini menggunakan bandwidth yang lebih banyak dibandingkan dengan line

coding yang lain.

Gambar 6 Perbandingan NRZI dengan Manchester

Manchester line encoding memerlukan 2 frekuensi. Carrier dasar dan 2 x

frekuensi carrier. Manchester line encoding dapat mendeteksi error selama proses

pengiriman. Sebuah peralihan dilakukan setiap periode bit. Jika tidak terjadi

peralihan maka menandakan terjadinya error

1 1 1 1


Gambar 7 Frekuensi pada Manchester Coding

D. Differential Manchester

Dalam Encoding ini peralihan terjadi pada pertengahan interval bit hanya

digunakan untuk sinkronisasi. Pengkodean 0 digambarkan melalui keadaan

transisi pada permulaan periode bit. Jika terjadi peralihan berarti bit 0 jika tidak

terjadi peralihan berarti bit 1.

Teknik Manchester dan Differential Manchester memerlukan paling

sedikit satu transisi per bit waktu dan mungkin mempunyai dua transisi. Jadi, rate

modulasi maksimum adalah duakalinya yang diperlukan NRZ: ini berarti bahwa

bandwidth yang diperlukan tentunya lebih besar

Beberapa keuntungan dari teknik pengkodeaan ini adalah :

1. Sinkronisasi

Karena terdapat transisi transisi yang dapat diprediksikan sebelumnya

sepanjang setiap satuan waktu bit waktu, receiver menjadi sinkron pada

transisi tersebut. Untuk alasan ini, kode-kode teknik ini disebut sebagai kode-

kode swadetak.

2. Tanpa komponen DC

3. Pendeteksian Kesalahan

Tidak adanya transisi yang diharapkan dapat digunakan untuk mendeteksi

error. Derau pada jalur tidak akan membalikkan sinyal baik sebelum maupun

sesudah transisi yang diharapkan menimbulkan error yang tak terdeteksi.

Kode –kode bifase merupakan teknik yang populer untuk transmisi data.

Kode manchester yang lebih umum sudah ditetapkan untuk standar IEEE 802.3

untuk baseband kabel koaksial dan twisted pair CSMA/CD bus LAN. Diferensial


Manchester sudah ditetapkan untuk token ring IEEE 802.5 LAN, menggunakan

shielded twisted pair.

Gambar 8 Perbandingan antara Manchester Encoding dengan Differential

Manchester


BIODATA PENULIS

Nama : Putu Rusdi Ariawan

TTL : Denpasar. 19 April 1990

Agama : Hindu

Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana

Email : [email protected]

www.facebook.com/turusdi

mailto:[email protected]

http://www.facebook.com/turusdi

polar encoding

Documents