PENGKODEAN DATA

PENGKODEAN DATA

Modulasi adalah proses encoding sumber data dalam suatu sinyal carrier dengan frekuensi fc.

Gambar 3.1 Teknik Pengkodean Data dan Modulasi
Empat kombinasi yang muncul dari komunikasi pada gambar 3.1 :
· Data Digital, Sinyal Digital
· Data Analog, Sinyal Digital
· Data Digital, Sinyal Analog
· Data Analog, Sinyal Analog.

DATA DIGITAL, SINYAL DIGITAL
Elemen sinyal adalah tiap pulsa dari sinyal digital. Data binary ditransmisikan dengan
meng-encode -kan tiap bit data menjadi elemen-elemen sinyal.
Sinyal unipolar adalah semua elemen sinyal yang mempunyai tanda yang sama, yaitu
positif semua atau negatif semua.
Sinyal polar adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu logic statenya diwakili
oleh level tegangan positif dan yang lainnya oleh level tegangan negatif.
Durasi atau lebar suatu bit adalah waktu yang diperlukan oleh transmitter untuk memancarkan bit tersebut.
Modulation rate adalah kecepatan dimana level sinyal berubah, dinyatakan dalam bauds atau elemen sinyal per detik.
Istilah mark dan space menyatakan digit binary '1' dan '0'.
Tugas-tugas receiver dalam mengartikan sinyal-sinyal digital :
· receiver harus mengetahui timing dari tiap bit
· receiver harus menentukan apakah level sinyal dalam posisi bit high(1) atau low(0)
Tugas-tugas ini dilaksana kan dengan men-sampling tiap posisi bit pada tengah-tengah
interval dan membandingkan nilainya dengan threshold.

Faktor yang menentukan sukses dari receiver dalam mengartikan sinyal yang datang :
· Data rate (kecepatan data) : peningkatan data rate akan meningkatkan bit error rate (kecepatan error dari bit).
· S/N : peningkatan S/N akan menurunkan bit error rate.
· Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data rate.

Lima faktor yang perlu dinilai atau dibandingkan dari berbagai teknik komunikasi :

1. · Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang sesuai dengan bentuk dari spektrum sinyal transmisi.
2. · Clocking : menentukan awal dan akhir dari tiap posisi bit dengan mekanisme synchronisasi yang berdasarkan pada sinyal transmisi.
3. · Deteksi error : dibentuk dalam skema fisik encoding sinyal.
4. · Interferensi sinyal dan Kekebalan terhadap noise
5. · Biaya dan kesulitan : semakin tinggi kecepatan pensinyalan untuk memenuhi data rate yang ada, semakin besar biayanya.

Gambar 3.2. Format encoding sinyal digital.

Nonreturn-to-Zero-Level (NRZ-L) yaitu suatu kode dimana tegangan negatif dipakai untuk mewakili suatu binary dan tegangan positif dipakai untuk mewakili binary lainnya.
Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) yaitu suatu kode dimana suatu
transisi (low ke high atau high ke low) pada awal suatu bit time akan
dikenal sebagai binary '1' untuk bit time tersebut; tidak ada transisi berarti
binary '0'. Sehingga NRZI merupakan salah satu contoh dari differensial encoding.

Keuntungan differensial encoding : lebih kebal noise, tidak dipengaruhi oleh level tegangan.
Kelemahan dari NRZ-L maupun NRZI : keterbatasan dalam komponen dc dan kemampuan synchronisasi yang buruk


MULTILEVEL BINARY
Kode ini menggunakan lebih dari 2 level sinyal (contohnya : pada gambar
3.2, bipolar-AMI dan pseudoternary).
Bipolar-AMI yaitu suatu kode dimana binary '0' diwakili dengan tidak
adanya line sinyal dan binary '1' diwakili oleh suatu pulsa positif atau
negatif.
Pseudoternary yaitu suatu kode dimana binary '1' diwakili oleh ketiadaan
line sinyal dan binary '0' oleh pergantian pulsa-pulsa positif dan negatif.
Keunggulan multilevel binary terhadap NRZ : kemampuan synchronisasi
yang baik, tidak menangkap komponen dc dan pemakaian bandwidth yang
lebih kecil, dapat menampung bit informasi yang lebih.
Kekurangannya dibanding NRZ : diperlukan receiver yang mampu
membedakan 3 level (+A, -A, 0) sehingga membutuhkan lebih dari 3 db
kekuatan sinyal dibandingkan NRZ untuk probabilitas bit error yang sama.

BIPHASE
Dua tekniknya yaitu : manchester dan differential manchester.
Manchester yaitu suatu kode dimana ada suatu transisi pada setengah dari
periode. tiap bit : transisi low ke high mewakili '1' dan high ke low
mewakili '0'.
Differential manchester yaitu suatu kode dimana binary '0' diwakili oleh
adanya
transisi di awal periode suatu bit dan binary '1' diwakili oleh ketiadaan
transisi di awal
periode suatu bit.
Keuntungan rancangan biphase :
· Synchronisasi : karena adanya transisi selama tiap bit time,
receiver dapat men-synchron-kan pada transis tersebut atau dikenal
sebagai self clocking codes.
· Tidak ada komponen dc.
· Deteksi terhadap error : ketiadaan dari transisi yang diharapkan,
dapat dipakai untuk mendeteksi error.
Kekurangannya :
· memakai bandwidth yang lebih lebar dari pada multilevel binary.


MODULATION RATE (KECEPATAN MODULASI)


Modulation rate adalah kecepatan dimana elemen-elemen sinyal terbentuk.
Contoh : untuk kode manchester, maksimum modulation rate = 2 / tB.


TEKNIK SCRAMBLING
Teknik biphase memerlukan kecepatan pensinyalan yang tinggi relatif terhadap
data rate sehingga lebih mahal pada aplikasi jarak jauh sehingga digunakan
teknik scrambling dimana serangkaian level tegangan yang tetap pada line
digantikan dengan serangkaian pengisi yang akan melengkapi transisi yang cukup
untuk clock receiver mempertahankan synchronisasi.
Hasil dari disain ini :
· Tidak ada komponen dc
· Tidak ada serangkaian sinyal level nol yang panjang
· Tidak terjadi reduksi pada data rate
· Kemampuan deteksi error.
Bipolar with 8-Zeros Substitution (B8ZS ) yaitu suatu kode dimana :
· Jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang
mendahului oktaf ini adalah positif, maka 8 nol dari oktaf tersebut diencode
sebagai 000+-0- +
· Jika terjadi oktaf dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir yang
mendahului oktaf ini adalah negatif, maka 8 nol dari oktaf tersebut diencode
sebagai 000-+0+ -
High-density bipolar-3 zeros (HDB3 ) yaitu suatu kode dimana menggantikan
string-string dari 4 nol dengan rangkaian yang mengandung satu atau dua pulsa
atau disebut kode violation, jika violation terakhir positive maka violation ini
pasti negative dan sebaliknya (lihat tabel 3.3).