pengkodean data

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   PENGKODEAN DATA

Dasar persinyalan analog adalah sinyal frekuensi konstan konstinu yang disebut sebagai pembawa sinyal. Frekuensi dan sinyal memabwa dipilih agar sesuai denagn media transmisi yang sedang digunakan. Data ditransmisikan dengan menggunakan sinyal pembawa melalui modulasi. Modulasi adalah proses pengkodean data sumber menjadi sinyal pembawa dengan frekuensi f semua teknik melbatkan operasi pada satu atau lebih tri-parameter frekuancy-domain yang mendasar yaitu amplitudo dan frekuensi dan fase.

Dalam menyalurkan data baik antara komputer yang sama pembuatannya maupun denga komputer yang lain penmuatannya, data tersebut harus dimengerti oleh pihak pengirim maupun penerima. Untuk mencapai hal itu, data harus diubah bentuknya dalam bentuk khusus yaitu sandi untuk komunikasi data. Coding merupakan penggambaran dari satu set simbol menjadi set simbol yang lain.

Sintem sandi yang umum dipakai:

1. ASCLL (american standard code for information interchange)

Þ    Paling banyak digunakan

Þ    Yang merupakan sandi 7 bit

Þ    Terdapat 128 macam simbol yang dapat diberi sandi ini

Þ    Untuk transmisi asinkron terdiri dari 10 atau 11 bit yaitu : 1 bit awal, 7 bit data, 1 bit paritas 1 atau 2 bit akhir.

2. Sandi boudot code (CCITT Alfabet No. 2/Telex cade)

Þ    Terdiri dari 5 bit

Þ    Terdapat 32 macam sombol

Þ    Digunakan 2 sandi khusus sehingga semua abjad dan angka dapat diberi sandi yaitu:     - LETTERS (11111)

- FIGURES (11011)

Þ    Tiap karakter terdiri dari : 1 bit awal, 5 bit data dan 1,42 bit akhir

3. Sandi 4 atau 8

Þ    Sandi dari IBM dengan kombinasi yang diperolehkan adalah 4 buah “1”dan 4 buah “0"

Þ    Terdapat 70 karakter yang dapat diberi sandi

Þ    Transmisi asinkron membutuhkan bit, yaitu: 1 bit awal, 8 bit data dan 1 bit akhir.

4. BCD (Binary code desimal)

Þ    Sadi 6 bit

Þ    Terdapat 64 kombinasi sandi

Þ    Transmisi asinkron membutukan 9 bit yaitu: 1 bit awal, 6 bit data, 1 bit paritas, dan 1 bit akhir

5. EBCDIC (Extendet binary code desimal intercange code)

Þ    Sandi 8 bit untuk 256 karakter

Þ    Transmisi asinkron membutuhkan 11 bit, yaitu: 1 bit awal, 8 bit data, 1 bit paritas dan 1 bit akhir

1.1.1  Pengelompokan karakter

Pada informasi data informasi yang dipertukaran terdiri dari 2 grup (baik ASCII maupun EBDIC), yaitu:

1. Karakter data
2. Karakter kendali, digunakan untuk mengendalikan transmisi data, bentuk (format data), hubungan naluri data dan fungsi fisik terminal.

Karakter Kendali dibedakan atas :

a.    Transmisi Control

Mengendalikan data pada saluran, terdiri atas :

§  SOH : Start Of Header

Digunakan sebagai karakter pertama yang menunjukkan bahwa karakteer berikutnya adalah header

§  STX : Start of Text

Digunakan untuk mengakhiri header dan menunjukkan awal dari informasi / text

§  ETX : End of Text

Digunakan untuk mengakhiri text

§  EOT : End Of Transmision

Untuk menyatakan bahwa transmisi dari text baik satu atau lebih telah berakhir

§  ENQ : Enquiry

Untuk meminta agar remote station tanggapan

§  ACK : Acknowledge

Untuk memberikan tanggapan positif ke pengirim dari penerima

§  NAK : Negatif Akcnowkedge

Merupakan tanggapan negatif dari penerima ke pengirim

§  SYN : Synchronous

Digunakan untuk transmisi sinkron dalam menjaga atau memperoleh sinkronisasi antar peralatan terminal

§  ETB : End of Transmision Block

Digunakan untuk menyatakan akhir dari blok data yang ditransmisikan, bila data dipecah menjadi beberapa blok

§  DLE : Data Link Escape

Mengubah arti karakter berikutnya, digunakan untuk lebih mengendalikan transmisi data.

Catatan : Header dapat berisi informasi tentang terminal, misalnya alamat, prioritas, tanggal. Tidak semua sistem menggunakan ETX sehingga dalam text harus ada informasi yang digunakan untuk merangkai berita.

b.   Format Effectors

Digunakan untuk mengendalikan tata letak fisik informasi pada printout / tampilan layar

§  BS (Back Space), menyebabkan kursor / print head mundur satu posisi.

§  HT (Horizontal Tabulation), maju ke posisi yang telah ditentukan

§  LF (Line Feed), maju satu baris / spasi

§  VT (Vertical Tabulation, maju beberapa baris / spasi

§  FF (Form Feed), maju 1 halaman (halaman baru)

§  CR (Carriage Return), print head / kursor menuju ke awal baris

c.    Device Control

Digunakan untuk mengendalikan peralatan tambahan dari terminal

d.   Information Separators

Digunakan untuk mengelompokkan data secara logis. Umumnya ditentukan :

§  US (Unit Separators), tiap unit informasi dipisahkan oleh US

§  RS (Record Separator), tiap record terdiri atas beberapa unit dan dipisahkan oleh RS

§  GS (Group Separator), beberapa record membentuk suatu grup dan dipisahkan oleh GS

§  FS (File Separator),beberapa grup membentuk sebuah fike yang dipisahkan oleh FS

                Komunikasi data menggunakan sinyal digital.  Kelemahan : jarak tempuh pendek akibat pengaruh redaman/derau yang terjadi pada media transmisi. Pengiriman sinyal analog : jarak tempuh jauh.

   

       Masalah : bagaimana menggunakan tehnik sinyal analog untuk pengiriman sinyal digital.

Sinyal digital mengenal dua keadaan (biner), maka digunakan tehnik  modulasi. Dengan  tehnik  modulasi sinyal  digital  dapat diubah menjadi  sinyal analog untuk dikirimkan dan setelah diterima diubah  kembali menjadi sinyal digital.

               

                Demodulasi : tehnik mengubah  digital menjadi analog. Gelombang pembawa  sinyal  ini  disebut carrier dan berbentuk sinusoidal.

Gambar dibawah menunjukkan teknik encoding dan modulation.

Gambar a: untuk pensinyalan digital, suatu sumber data g(t) dapat berupa digital atau

analog, yang di-encode menjadi suatu sinyal digital x(t).

Gambar b:  untuk pensinyalan analog, input sinyal m(t) dapat berupa analog atau digital dan disebut sinyal pemodulasi atau sinyal baseband, yang dimodulasi menjadi sinyal termodulasi s(t). Dasarnya adalah modulasi sinyal carrier yang dipilih sesuai dengan medium transmisinya.

Gambar. Teknik Pengkodean Data dan Modulasi

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

Empat kombinasi yang muncul dari komunikasi pada gambar tersebut:

ü  Data Digital, Sinyal Digital : umumnya, peralatan untuk merubah kode data digital menjadi sebuah sinyal digital tidak terlalu kompleks dan tidak terlalu mahal dibandingkan peralatan modulasi digital ke analog.

ü  Data Analog, Sinyal Digital : perubahan data analog ke bentuk digital memungkinkan penggunaan peralatan transmisi digital dan peralatan switching modern.

ü  Data Digital, Sinyal Analog : beberapa media transmisi, seperti serat optik dan media unguided, hanya akan menyebarkan sinyal-sinyal analog.

ü  Data Analog, Sinyal Analog : data analog dapat ditransmisikan sebagai sinyal baseband dengan mudah dan murah. Hal ini dilakukan dengan transmisi suara melalui jalur derajat suara. Satu penggunaan modulasi yang umum dilakukan adalah dengan mengalihkan bandwidth sinyal baseband kebagian lain dari spektrum. Dengan sinyal ini, sinyal multipel, dimana masing-maing berada pada posisi yang berlainan pada spektrum, dapat membadi media transmisi yang sama. Hal ini disebut sebagai Frequency Division Multiplexing.

BAB II

PEMBAHASAN

  2.1  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 menyatakan digit binary '1'

Space menyatakan digit binary '0'

Kecepatan modulasi :

kecepatan perubahan level sinyal dalam satuan baud (besaran eleman sinyal perdetik)

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 (penerima) dalam mengartikan sinyal yang datang :

¨     Data rate (kecepatan data) : peningkatan data rate akan meningkatkan bit error rate (kecepatan error dari bit).

¨     Ratio signal to noise S/N : peningkatan S/N akan menurunkan bit error rate.

¨     Bandwidth : peningkatan bandwidth dapat meningkatkan data rate.

Hubungan ketiga faktor tersebut adalah :

1.     Kecepatan data bertambah, maka kecepatan errorpun bertambah, sehingga memungkinkan bit yang diterima error.

2.   Kenaikan S/N mengakibatkan kecepatan error berkurang

3.   Lebar bandwidth membesar yang diperbolehkan, kecepatan data akan bertambah

Faktor-faktor yang mempengaruhi coding

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.

Teknik Data Digital, Sinyal Digital terbagi atas :

1. Non-Return to Zero / NRZ
2. Multilevel Binary
3. Biphase
4. Modulation Rate
5. Teknik Scrambling

Gambar. Format encoding sinyal digital.

Keterangan:

2.1.1       Nonreturn To Zero (Nrz)

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.

2.1.2       Multilevel Binary

Kode ini menggunakan lebih dari 2 level sinyal (contohnya : pada gambar tersebut, 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.

2.1.3       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.

2.1.4       Modulation Rate (Kecepatan Modulasi)

Data rate  =           1

         durasi bit (t_B)

Modulation rate adalah kecepatan dimana elemen-elemen sinyal terbentuk.

Contoh : untuk kode manchester, maksimum modulation rate = 2 / tB.

Salah satu cara menyatakan modulation rate yaitu dengan menentukan rata-rata jumlah transisi yang terjadi per bit time.

2.1.5       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 :

ü  Tidak ada komponen dc

ü  Tidak ada serangkaian sinyal level nol yang panjang

ü  Tidak terjadi reduksi pada data rate

ü  Kemampuan deteksi error.

2.1.5.1   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+ -

2.1.5.2   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).

Tabel 3.3. Aturan subsitusi HDB3

Kedua kode ini berdasarkan pada penggunaan AMI encoding dan cocok untuk transmisi dengan data rate tinggi.

2.2     DATA DIGITAL, SINYAL ANALOG

Transmisi data digital dengan menggunakan sinyal analog. Contoh umum yaitu public telephone network. Device yang dipakai yaitu modem (modulator-demodulator) yang mengubah data digital ke sinyal analog (modulator) dan sebaliknya mengubah sinyal analog menjadi data digital (demodulator).

2.2.1  Teknik-Teknik Encoding

Tiga teknik dasar encoding atau modulasi untuk mengubah data digital menjadi sinyal

analog :

2.2.1.1   Amplitude -shift keying (ASK)

ü  Dua binary digambarkan oleh 2 perbedaan amplitudo frekuensi carrier (pembawa).

ü  Dapat menerima perubahan perbesaran secara tiba-tiba dan teknik modulasinya kurang efisien

ü  Dalam jalur voice grade adalah digunakan hanya untuk diatas 1200 bps

ü  Data = 1, level high

s(t) =   A Cos (2p f_c t + 0_c )                binary 1           sinyal carrier

ü  Data = 0, level low

s(t) = 0                                                binary 0

                                                           

Data rate hanya sampai 1200 bps pada voice-grade line; dipakai untuk transmisi melalui fiber optik.

2.2.1.2  Frequency-shift keying (FSK)

ü   Harga 2 binary digambarkan oleh 2 perbedaan frequency mendekati frequency pembawa

ü   Sangat mudah membuat kesalahan dibanding ASK

ü  Dalam jalur voice grade adalah digunakan hanya sampai dengan 1200 bps

ü   Dipakai untuk frequency tinggi pada jaringan locak dengan kabel coaxial

ü  Data = 1, frequency f₁

ü  s(t) = A cos (2pf₁t) + q_c

ü  Data = 0, frequency f₂

ü  s(t) = A cos (2pf₂t) + q_c

Dua binary diwakilkan dengan 2 frekuensi berbeda yang dekat dengan frekuensi carrier atau dinyatakan sebagai :

  S(t)  =     A Cos (2 f₁ t + qc)                         binary 1

                 A Cos (2 f2  t + qc)                         binary 0

Lihat gambar Dibawah ini, dimana terdapat dua frekuensi center untuk komunikasi fullduplex; pada salah satu arah (dapat transmisi atau menerima) , frekuensi centernya (f1) = 1170 Hz dengan lebar 100 Hz pada setiap sisinya (bandwidth = 200 Hz) sedangkan arah lainya, frekuensi centernya (f2) = 2125 Hz dengan lebar 100 Hz pada setiap sisinya (bandwidth 200 Hz); sulit untuk terkena noise dibandingka n ASK; Data rate dapat mencapai 1200 bps pada voice-grade line; dipakai untuk transmisi radio frekuensi tinggi dan juga local network dengan frekuensi tinggi yang memakai kabel koaksial.

Gambar. Transmisi FSK full-duplex pada line voice-grade

2.2.1.2   Phase-shift keying (PSK)

ü  Harga 2 binary digambarkan oleh 2 perbedaan phase dari frequency pembawa yang digeser untuk menggambarkan data

ü  Data = 1, phase = 180⁰

ü  s(t) = A cos (2pf_ct) + q_c

ü  Data = 0, phase = 0⁰

ü  s(t) = A cos (2pf₀t)

Binary 0 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fase yang sama terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya dan binary 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fase berlawanan terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya, atau dapat dinyatakan sebagai :

2.2.1.4   QPSK = Quardrature Phase Shift Keying

ü   Metode yang lebih komplek dalam sistem pengiriman

ü   Memakai pergeseran phase perkalian 90⁰

ü  Tiap urutan 2 bit dinyatakan dengan phase yang berbeda

ü   Tujuannya agar pengiriman data lebih cepat dan penggunaan bandwidth medianya lebih efisien

ü   Data 11, s(t) = A cos (2pf_ct) +  45⁰

ü   Data 10, s(t) = A cos (2pf_ct) + 135⁰

ü   Data 00, s(t) = A cos (2pf_ct) + 225⁰

ü   Data 01, s(t) = A cos (2pf_ct) + 315⁰

Bila elemen pensinyalan mewakili lebih dari satu bit, maka bandwidth yang dipakai lebih efisien, sebagai contoh quadrature phase-shift keying (QPSK) memakai beda fase setiap 90 derajat .

Sehingga tiap elemen sinyal mewakili 2 bit; jadi terdapat 12 sudut fase yang memakai modem standard 9600 bps.

Hubungan data rate (dalam bps) dan modulation rate (dalam bauds) :

D = R/l = R/ log2L

dimana :

D = modulation rate, bauds

R = data rate, bps

L = jumlah elemen sinyal yang berbeda

l = jumlah bit per elemen sinyal.

2.2.2       Kinerja

• Bandwidth untuk ASK dan PSK : BT = (1 + r) R

Dimana:

R =  bit rate

r =  berhubungan dengan teknik dimana sinyal difilter untuk mencapai suatu                    bandwidth bagi transimisi (0 < r < 1).

• Bandwidth untuk FSK : BT = 2 F + (1 + r) R

Dimana :

F = f2 - fc= fc - f1= beda frekuens i modulasi dari frekuensi carrier.

Dengan pensinyalan multilevel, bandwidth yang dapat dicapai :

BT= (1 + r) R/l = (1 + r) R/ log2L

Diketahui bahwa : Eb/No = S / NoR

dimana : No = noise power density (watts/Hz).

Bila noise dalam suatu sinyal dengan bandwidth BT adalah N = No BT

maka : Eb/No =(S/N) (B/R)

Bit error dapat dikurangi dengan meningkatkan Eb/No atau dengan kata lain, yaitu dengan mengurangi efisiensi bandwidth.

• ASK DAN FSK mempunyai efisiensi bandwidth yang sama, PSK lebih baik lagi.

Pendekatan yang baik dari bandwidth untuk pensinyalan digital :

BT= 0,5 (1 + r) D

dimana :

D = modulation rate. Untuk NRZ, D = R maka :

R/B = 2 / (1 + r)

Efisiensi Bandwidth

Eb/No = S/NoR

Hubungan antara noise dengan bandwidth signal B_T adalah  N = No . B_T

Maka :

         Eb/No = (S. B_T) / NR

Jadi kecepatan bit error dapat dikurangi dengan kenaikan Eb/No dengan dilakukan oleh kenaikan bandwidth / penurunan kecepatan data dengan menurunkan effisiensi bit.

Pendekatan untuk mendapatkan bandwidth yang lebih baik adalah :

         B_T = 0,5 ( 1 + r ) D

Untuk NRZ, D= R, maka :

         R/B = 2 / (1 + r)

2.3  DATA ANALOG, SINYAL DIGITAL

Digitalisasi adalah :

©    Proses transmisi data analog ke dalam sinyal-sinyal data

©    Konversi data analog ke dalam sinyal digital

Tiga hal yang paling umum terjadi setelah proses digitalisasi :

©     Data digital dapat ditransmisi menggunakan NRZ-L.

©     Data digital dapat di-encode sebagai sinyal digital memakai kode selain NRZ-L. dengan demikian, diperlukan step tambahan.

©     Data digital dapat diubah menjadi sinyal analog, menggunakan salah satu teknik modulasi dalam section 3.2.

Contoh :

Data suara yang berupa data analog akan di-digitalisasi dan dikonversikan ke dalam sinyal analog ASK, maka peralatan yang dipakai untuk konversi data analog ke dalam bentuk digital dalam transmisi dan memperoleh kembali barisan data analog digital diketahui sebagai CODEC (Coder – Decoder).

Codec (coder-decoder) adalah device yang digunakan untuk mengubah data analog menjadi bentuk digital untuk transmisi, dan kemudian mendapatkan kembali data analog asal dari data digital tersebut.

Dua teknik yang digunakan dalam codec :

©     Pulse Code Modulation

©     Delta Code Modulation.

2.3.1  Modulasi kode pulsa (Pulse Code Modulation)

Dari teori sampling diketahui bahwa frekuensi sampling (fS) harus lebih besar atau

sama dengan dua kali frekuensi tertinggi dari sinyal (fH), atau :

fS >= 2 fH

Sinyal asal dianggap mempunyai bandwidth B maka kecepatan pengambilan sampel yaitu 2B atau 1/2B detik. Sampel-sampel ini diwakilkan sebagai pulsa-pulsa pendek yang amplituda nya proporsional terhadap nilai dari sinyal asal. Proses ini dikenal sebagai pulse amplitude modulation (PAM).

Kemudian amplitudo tiap pulsa PAM dihampiri dengan n-bit integer. Dalam contoh ini, n=3. Dengan demikian 8 = 23 level yang mungkin untuk pendekatan pulsa-pulsa PAM. Sehingga dihasilkan data PCM.

Sedangkan pada receiver, prosesnya merupakan kebalikan dari proses diatas untuk

memperoleh data analog.

Masalah yang timbul yaitu nilai amplitudo terendah relatif lebih terkena noise karena level quantization tidak sama jaraknya.

Solusinya :

§     Teknik PCM diperhalus dengan teknik nonlinear encoding, dimana teknik ini menggunakan jumlah step quatization yang lebih banyak untuk sinyal dengan amplitudo kecil, dan jumlah step quatization yang lebih sedikit untuk sinyal dengan amplitudo besar.

§     Companding (compressing (peng-kompres-an)- expanding (pemekaran) adalah suatu proses yang memampatkan intensitas range suatu sinyal dengan memberi gain yang lebih kepada sinyal yang lemah daripada kepada sinyal yang kuat pada input. Pada output, dilakukan operasi sebaliknya.

Gambar. Teknik PCM

2.3.2    Delta Modulation (Dm)

Proses dimana suatu input analog didekati dengan suatu fungsi tangga yang bergerak naik atau turun dengan satu level quantization (δ ) pada tiap interval sampling (TS), dan outputnya diwakilkan sebagai suatu bit binary tunggal untuk tiap sampel ('1' dihasilkan bila fungsi tangganya naik selama interval berikutnya; '0' dihasilkan untuk keadaan sebaliknya).

Gambar 3.16 menggambarkan pr oses logic-nya. Pada transmisi : pada tiap waktu sampling, input analog dibandingkan dengan nilai pendekatan pada fungsi tangga. Jika nilai gelombang yang disampel melewati fungsi tangga tersebut, dihasilkan binary '1'; jika sebaliknya maka dihasilkan binary '0'. Untuk penerimaan : membentuk kembali fungsi tangga tersebut secara halus dengan proses integrasi atau melewatkannya melalui LPF (low pass filter) untuk menghasilkan suatu pendekatan analog dari sinyal input analog. Untuk akurasi yang baik, dengan meningkatkan kecepatan sampling. Bagaimanapun, hal ini meningkatkan data rate dari sinyal output.

Keuntungan DM terhadap PCM yaitu implementasinya yang sederhana.

Kekurangannya : PCM mempunyai karakteristik S/N yang lebih baik pada data rate

     yang sama.

Gambar 3.9 Delta Modulation

2.3.3    Kinerja

Reproduksi suara yang baik melalui PCM dapat dicapai dengan 128 level quatization atau peng-kode-an 7 bit (27 = 128). Suatu sinyal suara menempati bandwidth 4 KHz. Berdasarkan teori sampling maka kecepatan sampling = 8000 sampel per detik. Hal ini menghasilkan data rate 8000 x 7 = 56 Kbps untuk pengkode-an data digital dengan PCM.

Alasan perkembangan teknik digital dalam transmisi data analog :

©     Karena penggunaan repeater daripada amplifier, maka tidak ada noise tambahan

©     Dengan TDM (dipakai untuk sinyal digital), tidak ada intermodulation noise

©     Konversi ke sinyal digital, memberikan efisiensi yang lebih pada teknik switching digital.

Penggunaan teknik PCM lebih disukai daripada teknik DM pada digitalisasi sinyal analog yang mewakili data digital.

2.4  DATA ANALOG, SINYAL ANALOG

Modulasi adalah :Proses kombinasi sinyal masukan m(t) dan sinyal pembawa (carrier) pada frequency f_c untuk menghasilkan sinyal s(t) yang mempunyai bandwidth yang biasanya berpusat pada f_c.

Dua alasan dasar dari proses ini :

§     Diperlukan frekuensi yang tinggi untuk transmisi yang efektif; untuk transmisi unguided (tidak dituntun), hal tersebut tidak mungkin untuk men-transmisi sinyalsinyal baseband

§     Antena-antena yang diperlukan akan menjadi beberapa kilometer diameternya modulasi mendukung frequency-division multiplexing.

Teknik modulasi memakai data analog :

ü  Amplitude modulation (AM).

ü  Frequency modulation (FM).

ü  Phase modulation (PM).

2.4.1    Amplitudo Modulation

       Modulasi ini menggunakan amplitudo sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana frequency dan phasenya tetap, amplitudo yang berubah.

Dengan cara ini, maka keadaan ‘1’ (high) diwakili dengan tegangan yang lebih besar dari ‘0’ (low), misalkan ‘1’ = 5 V dan ‘0’ = 0 V.

       AM adalah modulasi yang paling mudah, tetapi mudah juga dipengaruhi oleh keadaan media transmisinya.

       Variant AM yang populer untuk diketahui adalah SSB (Single Side Band), keuntungannya adalah pengirim hanya memerlukan 1 side band dan membersihkan side band lainnya, dan sinya pembawa. Dan DSBTC (Double Sideband Transmitter Carrier) dimana menyaring frekuensi carrier dan mengirimkan kedua sideband.

Dikenal sebagai double sideband transmitter carrier (DSBTC). Secara matematik proses ini dinyatakan sebagai :

s(t) = [1 + nax(t)] cos2π fct

dimana :

cos2π fct = carrier

x(t) = sinyal input (pembawa data)

na = indeks modulasi = ration amplitudo dari sinyal input terhadap carrier.

Gambar 3.10 menunjukkan spektrum sinyal AM yang terdiri dari sinyal carrier ditambah spektrum dari sinyal input sehingga terdapat lower sideband (f > fc) dan upper sideband (f < fc).

Jenis AM :

3               Yang populer yaitu single sideband (SSB) dimana pengiriman hanya satu sideband dan menghapus sideband lain dan carriernya.

Keuntungan :

• Hanya separuh dari bandwidth yang dibutuhkan
• Diperlukan power yang lebih kecil sebab tidak ada power yang dipakai untuk men-transmisi carrier pada sideband yang lain.

v Double sideband suppressed carrier (DSBSC) dimana menyaring

frekuensi carrier dan mengirimkan kedua sideband.

Keuntungan : menghemat power tetapi memakai bandwidth yang besarnya sama dengan DSBTC.

Gambar. Spektrum dari sebuah sinyal AM

Kerugian dari kedua -duanya : menahan carrier, padahal carrier dapat dipakai Untuk tujuan synchronisasi.

Solusi : dengan vestigial sideband (VSB) dimana memakai satu sideband dan mengurangi power carrier.

2.4.2    Frequency Modulation (FM)

Modulasi ini menggunakan sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana amplitudo dan phasenya tetap, frequency yang berubah. Kecepatan transmisi mencapai 1200 bit persekon. Untuk transmisi data sistem yang umum dipakai FSK

Yang termasuk jenis ini yaitu Frequency Modulation (FM) dan Phase Modulation (PM).

Modulasi sinyalnya dinyatakan sebagai :

s(t) = Ac cos[2π fct + φ (t)]

Untuk PM, phasenya adalah proporsional terhadap sinyal modulasi :

φ (t) = np m(t)

dimana : np = indeks PM.

Untuk FM, derifatif phasenya adalah proporsional terhadap sinyal modulasi :

φ (t) = nf m(t)

dimana : nf = indeks FM.

Perbedaannya dengan AM yaitu diperlukan bandwidth yang lebih besar untuk transmisi. Dengan aturan Carson :

BT = 2 ( β+ 1) β

dimana :

ΔF = peak deviasi = [1/ (2π )] ( nf Am ) Hz

Untuk FM, formula ini dapat dinyatakan sebagai : BT = 2 ΔF + 2B

sedangkan untuk AM : BT = 2B.

Jadi terjadi perbedaan harga bandwidth sebesar 2Δ F.

2.4.3    Phase modulation (PM)

       Modulasi ini menggunakan perbedaan sudut phase sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital, dimana frequency dan amplitudo tetap, phase yang berubah. Cara ini paling baik, tapi paling sukar, biasanya dipergunakan untuk pengiriman data dalam jumlah besar yang banyak dan kecepatan yang tinggi. Bentuk PM yang paling sederhana adalah pergeseran sudut phassa 180 derajat setiap penyaluran bit “0” dan tidak ada pergeseran sudut bila bit “1” disalurkan.

BAB III

MODULASI DAN DEMODULASI

3.1  MODEM (Modulasi dan Demodulasi)

                Dalam komunikasi data diperlukan alat untuk mengubah sinyal digital dengan proses modulasi dan menerima data yang dikirimkan pada komputer untuk diolah. Alat ini disebut dengan modulator-demodulator (modem).

Modem menerima pulsa biner dari komputer, terminal atau alat lain dan mengubahnya menjadi sinyal analog yang dapat disalurkan melalui saluran  komunikasi.

 

     Modulasi yang paling sederhana yang sering digunakan adalah FSK (Frequency Shift Keying) yang tergolong dalam FM. Tehnik lainnya adalah  PSK (Phasa Shift Keying) yang tergolong dalam FM dan QAM (Quadrature Amolitude Modulation) yang merupakan kombinasi dari phasa modulation dan amplitude  modulation. Saluran komunikasi diukur dengan kecepatan data yang disalurkan melaluinya. Untuk kecepatan 9600 bps keatas digunakan cara khusus. Karena komunikasi data  sistem komputer pada umumnya mempergunakan jaringan telepon maka  sering kali modem dilengkapi dengan fasilitas seperti auto dial (sistem komputer dapat langsung memutar nomor telepon tujuannya dan modem akan langsung  bekerja bila hubungan telepon diperoleh) dan auto answer (modem dapat menghubungkan diri  dengan  sistem komputer tanpa pertolongan operator bila ada panggilan).  Modem yang dioperasikan pada saluran telepon disebut voice band atau voice grade modem.

       3.1.1    Hal penting dalam  pemakaian modem :

a.     Laju transmisi data.

  * kecepatan rendah ( sampai dengan 600 bps )

  * kecepatan menengah ( 1200 s/d 2400 bps )

  * kecepatan tinggi ( 4800 bps keatas )

b.     Mode komunikasi.

  * simplex

  * half duplex

  * full duplex

c.      Sinkronisasi.

         Untuk modem berkecepatan rendah dan menengah digunakan transmisi asinkron   sedangkan untuk modem yang berkecepatan tinggi menggunakan transmisi sinkron.   Sinkronisasi baik dengan cara asinkron maupun sinkron perlu memperhatikan :

–       Waktu  yang  menentukan bilamana suatu  bit  dari data diterima (sinkronisasi bit)

–       Bit yang mana dari suatu karakter yang sudah diterima (sinkronisasi karakter)

d.   Tehnik Modulasi.

       Tiga tehnik modulasi yaitu AM (QAM), FM (FSK) dan PM (PSK). Kecepatan rendah memakai metode FSK. Kecepatan tinggi memakai metode PSK.

e.   Standar Industri.

         Standard yang digunakan secara internasional dikeluarkan oleh CCITT (Comitee Consultative Internationale de Telegraphique et Telephonique)    antara lain :

Þ   sampai dengan 300 bps     CCITT V.21  

Þ   600 - 1200 bps                   CCITT V.23

Þ   200 bps                              CCITT V.22

Þ   2400 bps                            CCITT V.26, V.26 bis

Þ   4800 bps                            CCITT V.27 bis

Þ   9600 bps                            CCITT V.29

       3.1.2   Pertimbangan tehnik dalam pemilihan modem :

§     Kecepatan transmisi (transmision rate).

  Sekurang-kurangnya harus dapat melayani volume data yang biasa dikirimkan.

§     Turn-around Time.

  Waktu yang diperlukan oleh modem untuk merubah fungsinya dari pengirim menjadi penerima atau sebaliknya berkisar antara 20 msec - 200 msec.

§     Error Susceptibility (daya tahan terhadap error).

   Modulasi PM lebih baik daripada FM untuk kecepatan diatas 4800 bps. Saluran komunikasi harus dibuat sedemikian rupa sehingga error rate    dapat kecil, proses ini disebut line conditioning.

§     Realibility

§     Cost (biaya), Harus sebanding dengan kecepatannya.

§     Maintainability (perawatannya).

Accoustic Coupler

Adalah modem yang dipergunakan melalui alat telepon. Modem ini mengubah sinyal biner menjadi sinyal  akustik yang kemudian diberikan ke mikrofon dari  pesawat telepon. Pada penerima sinyal akustik yang  diberikan oleh  loudspeaker  dari pesawat telepon  diubah  oleh mikropon dari accoustic coupler menjadi sinyal  digital  kembali.  Modem  ini  kehandalannya  rendah  dan sekarang sudah tidak banyak digunakan.

3.2  SPEKTRUM PENYEBARAN

Spread spectrum adalah sebuah metode komunikasi dimana semua sinyal komunikasi disebar di seluruh spektrum frekuensi yang tersedia. Pada awalnya dikembangkan untuk kepentingan militer dan intelejen. Ide dasarnya adalah untuk menyebarkan sinyal informasi melalui bandwidth yang lebih luas untuk mencegah dilakukannya pencegatan informasi dan gangguan-gangguan lainnya. Istilah spread spectrum digunakan karena pada sistem ini sinyal yang ditransmisikan memiliki bandwidth yang jauh lebih lebar dari bandwidth sinyal informasi (mencapai ribuan kali). Proses penebaran bandwidth sinyal informasi ini disebut spreading. Spread spectrum jenis pertama yang dikembangkan dikenal dengan nama frequency hopping atau lompatan frekuensi. Versi yang terbaru adalah direct squence spread spectrum. Kedua teknik ini dipergunakan dalam berbagai produk jaringan nirkabel. Selain itu juga untuk berbagai aplikasi lainnya, seperti telepon nirkabelt (cordless telephone). Sebuah sistem spread-spectrum harus memenuhi kriteria sebagai berikut :

1. Sinyal yang dikirimkan menduduki bandwidth yang jauh lebih lebar daripada bandwidth minimum yang diperlukan untuk mengirimkan sinyal informasi
2. Pada pengirim terjadi proses spreading yang menebarkan sinyal informasi dengan bantuan sinyal kode yang bersifat independen terhadap informasi
3. Pada penerima terjadi proses despreading yang melibatkan korelasi antara sinyal yang diterima dan replika sinyal kode yang dibangkitkan sendiri oleh suatu generator lokal.

Dalam komunikasi spread spectrum semakin lebar bandwidth akan semakin tahan terhadap jamming dan akan semakin terjamin tingkat kerahasiaannya. Disamping itu akan semakin banyak kanal yang bisa dipakai. Seperti yang di terangkan oleh Shanon , salah seorang ahli statistik telekomunikasi, dalam ilmu komunikasi dinyatakan bahwa kapasitas kanal akan sebanding dengan bandwidth transmisi dan logaritmik dari S/N-nya. Jadi agar sistem komunikasi dapat bekerja dengan kapasitas kanal yang tetap pada level daya noise yang tinggi (S/N yang rendah), dapat dilakukan dengan jalan memperbesar bandwidth transmisi W. Disamping itu Shannon juga mengemukakan bahwa sebuah kanal dapat mentransmisikan informasi dengan probabilitas salah yang kecil apabila terhadap infromasi tersebut dilakukan pengkodean yang tepat dan rate infromasi yang tidak melebihi kapasitas kanal meskipun kanal tersebut memuat interferensi acak.

Konsep dari Sistem Spread Spectrum

Gambar 1, Diagram Sistem Spread Spectrum

Gambar diatas menyajikan gambaran tentang karakteristik kunci beberapa sistem spektum penyebaran. Input dimasukkan ke dalam suatau channel enkoder yang menghasilkan sebuah sinyal analog dengan bandwidth sempit relatif di seputar beberapa frekuensi pusat. Sinyal ini kemudian dimodulasikan menggunakan deretan digit-digit tidak beraturan yang disebut pseudorandom sequence. Efek dari modulasi ini adalah untuk meningkatkan secara signifikan bandwith (yang menyebarkan spektrum) sinyal yang ditransmisikan. Pada ujung penerima, deretan digit yang sama di gunakan untuk mendemodulasikan sinyal spektrum penyebaran. Terakhir sinyal dimasukkan ke dalam sebuah channel dekoder untuk melindungi data.

Keuntungan

• Imunitas dari berbagai noise dan multipath distortion
• Termasuk gangguan (Jamming)
• Dapat mengacak sinyal
• Hanya receiver yang mengetahui pengacakan kode dapat mendapat kembali sinyal
• Beberapa user dapat mengunakan bandwidth yang lebih besar dengan sedikit interferency
• Telepon seluler
• Code division multiplexing (CDM)
• Code division multiple access (CDMA)

Jumlah Pseudorandom

Komentar mengenai jumlah pseudorandom adalah ordenya. Jumlah ini didapat melalui suatu algoritma menggunakan beberapa nilai awal yang disebut seed. Algoritma tersebut dapat ditentukan dan karenanya menghasilkan deretan bilangan yang tidak acak secara statistik. Bagaimanapun juga, bila algoritmanya baik, deretan yang dihasilkan akan melalui beberapa ujian yang memeriksa kecakapannya. Jumlah – jumlah semacam itu ditunjukkan sebagai pseudorandom number. Poin terpenting dari hal ini adalah walaupun mengetahui tentang algoritma dan seed, sangatlah sulit untuk memprediksikan deretan tersebut. Oleh sebab itu, hanya receiver, yang membagi informasi ini dengan sebuah transmitterlah yang mampu mengkodekan sinyal dengan sukses.

Sifat – Sifat Random

Apakah sifat sinyal pseudo random akan mampu mewakili suatu sinyal yang benar – benar random? Ada 3 sifat dasar untuk mengetahui apakah sekuen biner dapat memenuhi kriteria random.

• Balanced property
• Kondisi balance (seimbang) untuk sekuen biner yang bagus mensyaratkan jumlah bit 1 dan jumlah bit 0 yang muncul sama. Beda yang diijinkan maksimum adalah 1 digit.
• Run Property
• Suatu run didefinasikan sebagai suatu sekuen tipe single pada bit – bit (binary digit). Kemunculan digit yang berlawanan dalam suatu sekuen akan memenuhi run yang baru. Panjang run adalah jumlah digit – digit didalam run. Pada suatu periode yang tersusun dari 1 dan 0, diketahui bahwa 0.5 run masing – masing tipe 1, sepanjang sekitar 1/4 panjang 2, dan 1/8 pada panjang 3,dst.
• Correlation Property
• Jika suatu periode pada sekuen dibandingkan secara term by term dengan suatu siklus yang digeser terhadap dirinya sendiri, akan didapat periode dimana sinyal itu akan memiliki perulangan. Pada dua sinyal dengan periode yang sama, to s/d tn, maka keduanya benar-benar mirip. Kondisi ini dalam bentuk ternormalisasi memiliki nilai korelasi 1. Untuk suatu kondisi dimana bentuk sinyal pertama bertolak belakang dengan sinyal kedua, maka dinyatakan memiliki korelasi –1. Gambaran korelasi dua sinyal secara sederhana seperti Gambar berikut ini. Gambar a dan b memiliki korelasi 1, sedangkan gambar a dengan c memiliki korelasi –1.

Gambar 2, Sifat-sifat sinyal random

3.3  JENIS SPREAD SPECTRUM

3.3.1  Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

Gambar 3, Penggunaan channel pada FHSS

Dalam skema Frequency Hopping Spread Spectrum, sinyal disiarkan sepanjang rangkaian frekuensi radio yang kelihatannya acak, melompat dari frekuensi ke frekuensi pada titik pisah (split-socond intervals). Sebuah receiver, melompat di antara frekuensi secara sinkron dengan transmitter, lalu menangkap pesan. Sehingga orang-orang yang berusaha mendengarkan secara diam diam hanya akana mendengar bunyi titik titik yang tidak jelas. Upaya untuk mengganggu sinyal hanya akan berhasil dengan cara menghantam sedikit bit-nya.

Gambar 4, Sistem Frequency Hopping Spread Spectrum pada Transmitter

Untuk transmisi data biner dimasukkan ke dalam sebuah modulator dengan menggunakan beberapa skema pengkodean digital-ke-analog, semacam Frequency-shift keying(FSK) atau Binary Phase-Shift Keying(BPSK). Sinyal yang dihasilkan dipusatkan disekitar beberapa frekuensi dasar. Sumber jumlah pseudorandom menyajikan apa yang dilampirkan dalam indeks didalam tabel frekuensi. Pada masing masing interval yang berurutan, dipilih sebuah frekuensi baru dari tabel. Frekuensi ini kemudian dimodulasikan melalui sinyal yang dihasilkan dari modulator awal agar menghasilkan sinyal yang baru dengan bentuk yang sama namun sekarang dipusatkan di tengah tengah frekuensi yang dipilih dari tabel.

Gambar 5, Sistem Frequency Hopping Spread Spectrum pada Receiver

Sedangkan pada penerima, sinyal spektrum penyebaran didemodulasikan menggunakan sejumlah frekuensi yang sama yang didapatkan dari tabel kemudian didemoduasikan agar menghasilkan data output. Sebagai contoh, bila FSK digunakan, modulator memilih salah satu dari dua frekuensi, katakanlah f0 atau f1, berkaitan dengan transmisi biner 1 atau biner 0.Sinyal FSK biner yang dihasilkan diartikan ke dalam frekuensi melalui suatu jumlah yang ditentukan melalui urutan output dari generator sumber pseudorandom. Sehingga, bila frekuensi yang dipilih pada waktu I adalah f1 maka sinyal pada waktu I adalah baik fi + fo maupun fi + f1.

Sinyal ditransfer secara bergantian dengan menggunakan 1MHz atau lebih dalam rentang sebuah pita frekuensi tertentu yang tetap. Prinsip dari metoda frequency hopping adalah menggunakan pita yang sempit yang bergantian dalam memancarkan sinyal radio. Secara periodik antara 20 sampai dengan 400ms (milidetik) sinyal berpindah dari channel frekuensi satu ke channel frekuensi lainnya. Pita 2.4GHz dibagi-bagi ke dalam beberapa sub bagian yang disebut channel/kanal. Salah satu standar pembagian channel ini adalah sistem ETSI (European Telecommunication Standard Institute) dengan membagi channel, dimulai dengan channel 1 pada frekuensi 2.412MHz, channel 2 pada frekuensi 2.417MHz, channel 3 pada frekuensi 2.422MHz dan seterusnya setiap 5MHz bertambah sampai channel 13.

Dengan teknologi DSSS maka untuk satu perangkat akan bekerja menggunakan 4 channel (menghabiskan 20MHz, tepatnya 17MHz). Dalam implementasinya secara normal pada lokasi dan arah yang sama hanya 3 dari 13 kanal DSSS yang bisa dipakai. Parameter lain yang memungkinkan penggunaan lebih dari 3 channel ini adalah penggunaan antena (directional antenna) dan polarisasi antena itu sendiri (horisontal/vertikal).

Slow and Fast FHSS

• Frekwensi bergeser tiap-tiap Tc Detik
• Durasi dari signal element adalah Ts detik
• Ts³Slow FHSS memiliki Tc
• Fast FHSS memiliki Tc < Ts
• Biasanya fast FHSS memberikan improved performance dalam noise (or jamming)

Slow Frequency Hop Spread Spectrum menggunakan MFSK (M=4, k=2)

Fast Frequency Hop Spread Spectrum menggunakan MFSK (M=4, k=2)

 

3.3.2  Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

Direct Sequence Spread Spectrum dipilih karena adanya kemudahan dalam mengacak data yang akan dispreading. Dalam DSSS spreading hanya menggunakan sebuah generator noise yang periodik yang di sebut Pseudo Noise Generator. Kode yang digunakan pada sistem spread spectrum memiliki sifat acak tetapi periodik sehingga disebut sinyal acak semu (pseudo random). Kode tersebut bersifat sebagai noise tapi deterministik sehingga disebut juga noise semu (pseudo noise). Pembangkit sinyal kode ini disebut Pseudo Random Generator (PRG) atau pseudo noise generator (PNG). PRG inilah yang akan melebarkan dan sekaligus mengacak sinyal data yang akan dikirimkan. Dalam skema ini, masing masing bit pada sinyal yang asli ditampilkan oleh bit- bit multipel pada sinyal yang ditransmisikan, yang disebut kode tipis(chipping). Kode tipis yang menyebarkan secara langsung sepanjang band frekuensi yang lebih luas sebanding dengan jumlah bit yang dipergunakan. Oleh karena itu, kode tipis 10-bit menyebarkan sinyal sepanjang band frekuensi yang 10 kali lebih besar dibandingkan kode tipis 1-bit.

Satu teknik dengan spektrum penyebaran deretan langsung adalah dengan mengkombinasikan stream informasi digital dengan bit stream pseudorandom menggunakan OR-eksklusif contoh pada gambar 6.

Gambar 6.Contoh Direct Sequence Spread Spectrum

Patut dicatat bahwa bit informasi dari satu membalikan bit-bit pseudorandom dalam kombinasi tersebut, sementara bit informasi 0 menyebabkan bit-bit pseudorandom ditransmisikan tanpa mengalami inversi. Kombinasi bit stream memiliki data rate yang sama dengan deretan pseudorandom yang asli, sehingga memiliki bandwidth yang lebih lebar dibandingkan dengan stream informasi. Pada contoh ini, bit stream lebih besar 4 kali lipat rate informasi.

Gambar 7a.Direct Sequence Spread Spectrum pada Transmitter

Gambar 7b.Direct Sequence Spread Spectrum pada Receiver

Gambar 7 menunjukkan implementasi deretan langsung yang khusus. Dalam hal ini, stream informasi dan stream pseudorandom bahkan dikonversi ke sinyal-sinyal analog lalu dikombinasikan, bukannya menunjukkan OR-eksklusif dari dua stream dan kemudian memodulasikannya. Penyebaran spektrum dapat dicapai melalui teknik deretan langsung yang ditentukan dengan mudah. Sebagai contoh, anggap saja sinyal informasi memiliki lebar bit sebesar tb yang ekuivalen terhadap rate data = 1/tb. Dalam hal ini, bandwidth sinyal tergantung pada teknik pengkodean, kira-kira 2/tb. Hampir sama dengan itu, bandwidth sinyal pseudorandom asalah 2/Tc dimana Tc adalah lebar bit pseudorandom input. Bandwidth sinyal yang dikombinasikan kira-kira sebesar jumlah dari 2 bandwidth tersebut. Jumlah penyebaran yang dicapai adalah hasil langsung dari rate data pseudorandom. Semakin besar data rate pseudorandom input, semakin besar jumlah penyebarannya.

 

Contoh Direct Sequence Spread Spectrum Menggunakan BPSK

Gambar 8, Contoh DSSS menggunakan BPSK

Approximate spectrum sinyal DSSS

Gambar 9, Approximate spectrum sinyal DSSS