Komponen-Komponen Sinyal

Transkripsi

1 Komponen-Komponen Sinyal Dony Ariyus, Rum Muhamad Andri, Jurusan Teknik Informatika, STMIK AMIKOM Yogyakarta, Jl. Ring Road Utara, Condong Catur, Sleman, Yogyakarta - Indonesia Berdasarkan fungsi waktu sinyal elektromangentik dapat dibedakan menjadi sinyal kontinyu dan sinyal diskrit. Sinyal kontinyu mengalami perubahan intensitas sedikit demi sedikit sehingga tidak mengalami putus atau berhenti.sinyal kontinyu ini dapat dipakai untuk mewakili speech Amplitude (Volts) Sinyal Kontinyu Time (t) Sedangkan sinyal diskrit memiliki intensitas yang konstan pada harga tertentu dan pada saat yang lain berapa pada harga konstan yang lain. Sinyal diskrit ini dapat dipakai untuk mewakili biner 1 dan 0 Sinyal Disktrik Sinyal dikatakan bersifat periodik, jika sinyal tersebut mengalami pengulangan bentuk yang sama pada selang waktu waktu tertentu, coba lihat kembali gambar di atas, terdapat tiga bentuk sinyal pada sinyal disktrik dan dua diantaranya berbentuk sama, atau bersifat periodic. Secara matematis dapat dikatakan bahwa sinyal akan periodik jika Dimana: T = Periode pengulangan sinyal dengan harga yang lebih kecil dari batas waktu sinyal Gelombang sinus dapat disusun oleh tiga parameter diantaranya adalah 1. Amplitude: ukuran sinyal pada waktu tertentu

2 2. Frequency: kebalikan dari periode (1/T) atau banyaknya pengulangan periode per detik (Hz atau cycles per second) atau ukuran dari jumlah berapa kali seluruh gelombang berulang. 3. Phase: ukuran dari posisi relatif pada suatu saat dengan tidak melewati periode tunggal dari sinyal; lihat gambar 2.4 dimana terdapat dua gelombang dengan beda phase /2. contoh dari perbedaan phase seperti gambar 1-7 berikut: Sumber : data communications and networking: wiliam Stallings Perbedaan Phrase Bila dinyatakan suatu gelombang sinusoidal sebagai: s(t) = A sin (2p f1t + q ) maka A = amplitudo maksimum, f1 = frekuensi, dan q adalah phase. Maka persamaannya seperti berikut: Dimana A = Amplitudo F = Frekuensi Φ = Phase

3 Sumber : data communications and networking: wiliam Stallings Gambar a dan b merupakan dua komponen frekuensi yang akan dijumlahkan sedangkan gambar c hasil penjumlahan dua komponen a dan b Sinyal elektromagnetik terdiri dari berbagai frekuensi sehingga spektrumnya akan melebar sebanyak frekuensi yang terdapat pada sinyal tersebut, seperti pada gambar 1-8 dengan menjumlahkan dua sinyal sinus dengan frekuensi f 1 (pada gambar 1-8a) dan 3f 1 (pada gambar 1-8b) dengan menggunakan persamaan 1 s( t) = sin(2π f 1 t) + sin(2π (3 f 1) t) 3 Dari persamaan tersebut diperoleh sinyal gabungan (seperti gambar 1-8c), komponen sinyalnya terdiri dari gabungan sinyal individual (pada gambar 1-6a dan 1-6b), besar frekuensi pada sinyal kedua merupakan kelipatan bilangan interger dari sinyal pertama, sehingga frekuensi sinyal pertama disebut sebagai frekuensi fundamental. Periode sinyal keseluruhan sama dengan periode sinyal fundamental.

4 Spectrum sinyal, terdiri dari beberapa frekuensi yang menyusun sinyal tersebut yaitu pada daerah f 1 dan 2f 1, jika sinyal mengandung komponen frekuensi nol, dapat berupa komponen direct current (DC) atau komponen sinyal yang constant, maka tanpa komponen DC sinyal akan memiliki amplitudo rata-rata yang nilainya nol seperti sinyal pada gambar 1-8 sedangkan spectrum sinyalnya dapat dilihat seperti gambar 1-9 di bawah ini: Sumber : data communications and networking: wiliam Stallings Spektrum Sinyal Dengan Komponen DC Komponen frekuensi dari sinyal digital dapat disusun dari perjumlahan beberapa frekuensi kelipatan ganjil dari gelombang sinus seperti gambar sebagai berikut:

5 Sumber : data communications and networking: wiliam Stallings Komponen Gelombang Digital Pada gambar di atas gelombang digital dapat disusun dengan cara menjumlahkan gelombang sinus yang terdiri dari frekuensi f 1 +3f 1 +5f 1 +7f 1. Bila perjumlahan dengan kelipatan ganjil dari f 1 tersebut terus dilakukan maka lama kelamaan akan terlihat bentuk gelombang digital seperti gambar 1-10c Gelombang Sinyal Digital yang Terbentuk

6 Pada sinyal digital, pulsa positif akan mewakili biner 1 dan pulsa negative mewakili biner 0. pada gambar 1-11 sinyal dengan deretan kode biner 1010 dengan durasi 2 1 f1 sehingga kecepatan bit adalah 2 f 1 bit per detik(bps) Secara matematis, komponen dari gelombang digital dapat disusun dari perjumlahan beberapa frekuensi kelipatan ganjil dengan persamaan seperti berikut s( t) = Ax k = 1 1/ k sin(2πkf 1 t) Hubungan data rate dan bandwidth didapat bahwa pengurangan/penambahan bandwidth akan menyebabkan pengurangan/penambahan da ta rate dengan factor pengurangan/penambahan yang sama. Contoh (lihat gambar 2.10.b) : diinginkan bandwidth 4 MHz. jika f1 = 10 cycles/sec= 1 MHz, maka bandwidth : s(t) = sin ((2p x 106 )t) + 1/3 sin ((2p x 3 x 106 )t)+ 1/5 sin ((2p x 5 x 106 )t) = (5 x 106) = 4 MHz Periode: T=1/106 = 1 sec (karena f1 = 10, T=1/f1) Jika gelombang ini terdiri dari bit string '1' dan '0' maka tiap bit terjadi setiap 0,5 sec sehingga data rate : 2 x f1 = 2 x 10 = 2 Mbps; dengan demikian bandwidth 4 MHz, data ratenya 2 Mbps. Semakin terbatas bandwidth, semakin besar distorsi dan semakin besar kemungkinan error pada receiver. Gambar 2.9 menunjukkan bit stream dengan data rate 2000 bps, maka untuk bandwidth 1700 sampai 2500 Hz, hasilnya sudah cukup bagus tetapi dengan bandwidth 4000 Hz, hasilnya lebih bagus lagi. Jadi data rate suatu sinyal digital adalah W bps, maka bandwidth yang paling bagus adalah 2W Hz.

7 DAFTAR PUSTAKA Sumber : data communications and networking: wiliam Stallings Efek dari Bandwidth pada Suatu Sinyal Digital Ariyus, Dony, Computer Security, Andi Offset, 2006 Ariyus, Dony, Pengantar Ilmu Kriptografi: Teori, Analisis dan Implementasi, Andi Offset 2008 Antti V. Ra isa nen and Arto Lehto, Radio Engineering for Wireless Communication and Sensor Applications, Artech House, 2003 Alain Glavieux,Channel Coding in Communication Networks, ISTE Ltd, 2007 Behrouz A. Forouzan,Data Communication and Networking Fourth Edition, Mcgraw Hill, 2007 David Barnett, David Groth and Jim McBee, Cabling:The Complete Guideto Network Wiring, Third Edition, SYBEX, 2004

8 David Tse and Pramod Viswanath, Fundamentals of Wireless Communication, Cambridge University Press 2005 DC Green, Data Communication, logman Group UK,1995 Gilbert Held, Understanding Data Communications: From Fundamentals to Networking, Wiley,2000 Gilbert Held,data communications networking devices: operation, utilization and LAN and WAN internetworking, Wiley,1999 Geoff Sanders and friends, GPRS Networks, Wiley,2003 Gunnar Heine,GSM Networks: Protocols, Terminology, and Implementation, Artech House, 1998 Jerry Fitzgerald and Alan Dennis, Business Data Communications and Networking 9th Edition, John Wiley, 2007 Mark G. Graff, Kenneth R. van Wyk, Secure Coding: Principles & Practices, O'Reilly, 2003 Lawrence Harte, Introduction to Data Networks: PDN, LAN, MAN, WAN, and Wireless Data, Technologies and Systems, ALTHOS, 2003 Michael M. A. Mirabito, Barbara L. Morgenstern, The New Communications Technologies: Applications, Policy, and Impact, Focal Press, 2004 Nader F. Mir, Computer and Communication Networks, Prentice Hall, 2006 Rahmat Rafludin, Sistem Komunikasi Data Mutakhir, Andi offset, 2006 Robert M. Erwin, Pengantar Telekomunikasi, PT.Elex Media Computindo, 1998 Roger L. Freeman, Practical Data Communications Second Edition, Wiley, 2001 Jorge Reina Schement, Encyclopedia of Communication and Information, thomson learning, 2002 Siegmund M, Redl and Friends, GSM and Personal Communication Handbook, Artech House,1998 Teguh Wahyono, Prinsip Dasar dan Teknologi Komunikasi Data, Graha Ilmu, 2003 Vern A. Dubendorf, Wireless Data Technologies, Wiley,2003 William Stallings, Data and Computer Communications, Prentice Hall, 2004