FIX laporan tetap 3 DST

Meiriza Afriadi

03101004017

Muhammad Wahid Pengenalan Sinyal Digital

PERCOBAAN III

PENGENALAN SINYAL DIGITAL

1. JUDUL PERCOBAAN

Pengenalan Sinyal Digital

2. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini akan didapat :

Bahwa data, dalam hal ini diwakili oleh data word, dapat dikirim sebagai

sebuah arus digit, sejumlah bit persatuan waktu kemudian diubah pada

sebuah penerima jarak jauh.

Bahwa sinyal analog dapat diubah menjadi data word dan dikirimkan

melalui proses ini.

Bahwa komunikasi (sebagai contoh adalah telepon) dapat dilakukan

dengan cara ini.

3. ALAT PERCOBAAN

Sumber data DCS297A 1 buah

Penerima data DCS297H 1 buah

Modul suara DCS297K 1 buah

Power Supply 1 buah

Kabel penghubung DCS297M 1 buah

Generator fungsi 1 buah

Osciloskop dua channel 1 buah

4. DASAR TEORI

Sistem komunikasi digital adalah suatu cara mengirimkan bentuk bilangan

dari suatu tempat ke tempat lain untuk menyampaikan informasi. Informasi dapat

Meiriza Afriadi

03101004017


berupa sekelompok digit ( biasanya dalam bilangan binner). Kelompok ini disebut

pesan digital. Adalah tepat untuk mengirimkan digit secara berseri (sambung

menyambung secara atau satu persatu) dan menyatukannya kembali sebagai

sebuah kata pada saat penerimaan akhir. Clock bit (bit dan pesan) sangat penting

untuk mengontrol proses penyambungan dan penyambungan ulang, yang juga

merupakan contoh proses yang. Informasi analog termasuk sinyal tegangan dari

sebuah telepon, dapat diubah ke dalam bentuk digital, dikirimkan dari sebuah

telepon, dapat diubah ke dalam bentuk digital, dikirimkan malalui saluran

komunikasi digital dan diubah lagi bentuk analog pada alat penerima. Frekuensi

tertinggi yang dapat dikirim tergantung dengan angka yang digunakan.

Pulse Code Modulation (PCM) adalah peralatan yang berfungsi sebagai

pengubah sinyal analog menjadi sinyal digital pada bagian kirim dan dari digital

ke analog pada bagian terima. Disamping fungsi tersebut PCM juga berfungsi

sebagai multiflexing (time division multiplexing).

Proses digitalisasi pada bagian kirim system PCM dilakukan melalui :

Sampling

Compressing

Quantizing

Coding

Sedangkan di bagian terima, konversi dari digital ke analog dilakukan

dengan melalui :

Decoding

Expanding

Low Pass Filter

Sebelum dilakukan proses sampling dan proses lainnya untuk mengubah

sinyal suara( analog) menjadi sinyal digital(binneri digit) maka sinyal suara

terlabih dahulu harus melewati alat yang disebut Band Pass Filter (BPF).

Meiriza Afriadi

03101004017


4.1. BAND PASS FILTER ( BPF )

Gambar 3.1 Penyaringan Frekuensi Suara

Fungsi Band Pass Filter (BPF) :

1. Menyaring sinyal voice yang diharapkan

2. Menghilangkan / membatasi Noise

4.1.1 SAMPLING

Gambar 3.2. Proses Sampling

f = 1 / T atau T = 1 / f Maka T = 1/8000 = 125 uS

4.1.2. QUANTIZING

Proses pemberian harga berupa level tegangan terhadap setiap pulsa

keluaran dari pulsa PAM.

Meiriza Afriadi

03101004017


Gambar 3.3. Proses Kuantisasi

4.1.3 CODING

Proses pengubah dari sinyal analog yang sudah dikuantisasi menjadi sinyal

digital, dimana setiap pulsa PAM yang sudah dikuantisasi, dikodekan menjadi 8

Bit ( binary digit / Byte ) secara serial

Gambar 3.4. Proses Coding

Tabel I. Harga Bit A, Bit B dan Bit C

Tabel 2. Harga Bit W, Bit X, Bit Y, dan Bit Z

Meiriza Afriadi

03101004017


Gambar 3.5. Grafik Segmen pengisian bit

Cara pengisian 8 Bit tiap tiap Time Slot, dari gambar sebelumnya terlihat

bahwa :

1. Polaritas positip, maka bit S adalah “ 1 “

Meiriza Afriadi

03101004017


2. Berada pada Segmen ke “ 0 “, maka bit A = 0 , bit B =0 dan bit C = 0 (lihat

tabel.1)

3. Dan berada pada Interval ke “ 7 “, maka bit W = 0, bit X = 1, bit Y = 1 dan bit

Z = 1 (lihat tabel 2)

Sehingga code 8 bit dari pulsa tersebut adalah :

Suatu sinyal digital binner akan terdiri dari serentetan bit-bit yang harus

dipresentasikan oleh sebuah bentuk gelombang tegangan dan arus, yang

merupakan pesan digital seperti urutan 01000111011, ditimbulkan dari sebuah

mesin tulis tele yang mengimkan huruf G dalam kode ASCII (American Standard

Code for Information Interchange) yang kemudian ditunjukkan dalam bentuk

gelombang yang dihasilkan untuk transmisi sinkron unipolar (unipolar

synchronous transmission) dimana bit-bit 1 dikirimkan sebagai pulsa-pulsa

tegangan positif (+V) dan bit-bit 0 sebagai tegangan nol. Dalam ASCII, bit 0 yang

pertama digunakan untuk permlaan sinkronisas, tujuh digit berikutnya

mengandung huruf yang sedang dikirim, bit yang kedelapan untuk suatu bentuk

deteksi kesalahan dan dua buah bit 1 yang terakhir untuk menghentikan

sinkronisasi.

Meiriza Afriadi

03101004017


5. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Bukalah program simulasi EWB (Electronic Workbench).

Gambat 3.6. Tampilan pertama jendela EWB

2. Buka file, open, circuits, adc-dac1.ewb

Meiriza Afriadi

03101004017


Gambat 3.7. Tampilan pertama jendela EWB

3. Buat Rangkaian DAC seperti pada gambar, Buka property Word

Generator Isikan address Awal dan Akhir, Isikan data word seperti pada

gambar.

4. Lakukan Pengaturan Fekuensi kerja dalam hail ini 1 kHz

5. Isikan data pada table pada word generator

Address Character Nilai ASCII

0000 A 0041

0001 R 0052

0002 Y 0059

0003 U 0055

0004 L 004C

0005 I 0049

0006 U 0055

0007 S 0053

0008 0000

6. Amati bentuk Gelombang pada oscilloscope

7. Bandingakan Nilai yang terukur pada oscilloscope dengan hasil pergitungan

Nilai ASCII Nilai Desimal Hasil Perhitugan Kesalahan %

0041

0052

0059

0055

004C

0049

0055

0053

0000

8. Berikan Kesimpulan saudara menegnai ADC

Meiriza Afriadi

03101004017


PERCOBAAN Analog to Digital Converter

1. Buat rangkaian ADC Seperti Pada gambar

2. Rangkailah kembali gambar di atas satu persatu pada jendela baru dengan

komponen-komponen rangkaian sebagai berikut :

Function generator 1 buah

Analog to digital converter 1 buah

Digital to analog converter (volt) 1 buah

Battery 10 volt 2 buah

Ground 3 buah

Oscilloscop 1 buah

Meiriza Afriadi

03101004017


Logic analyzer 1 buah

3. Buat rangkaian Seperti pada gambar

4. Setting Generator fungsi pada bentuk gelombang Sinus dengan Ampitudo

10 Volt, Frekuensi 100 Hz

5. Atur Frekuensi Clock Sebesar 10, 20,40,80 kali frekuensi Clock , seperti

pada table berikut:

No Freq Sinyal Frek Clock Jumlah

Sampel Ket

1 100 Hz 1000 Hz

2 2000 Hz

3 4000 Hz

4 8000 Hz

5 16000 Hz

6 200 Hz 1000 Hz

7 2000 Hz

8 4000 Hz

9 8000 Hz

10 16000 Hz

6. Lakukan Hal yang sama Untuk bentuk Gelombang yang lainnya.

7. Jelaskan Huhungan antara bentuk gelombang dan perbandinga frekuensi

singal dengan frekuensi clock

8. Beuat kesimpulan dari percobaan yang saudara lakukan

Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


TUGAS PERTANYAAN

1. Dari percobaan di atas apakah keunggulan sistem komunikasi dengan

menggunakan sistem digital dibandingkan sistem analog?

2. Apakah kelemahan sistem komunikasi digital dibandingakn dengan

sistem komunikasi analog?

3. Gambarkan prinsip kerja dari sistem komunikasi digital?

4. Jelaskan proses pengiriman sinyal dari pengirim ke penerima pada

komunikasi melalui telepon?

5. Apa yang dimaksud dengan proses sampling, quantizing, coding?

6. Apa perbedaan kode data NRZ dan RZ?

Meiriza Afriadi

03101004017


Kutipan I

Pengertian Sinyal Digital

Sinyal digital merupakan hasil teknologi yang dapat mengubah signal

menjadi kombinasi urutan bilangan 0 dan 1 (juga dengan biner), sehingga tidak

mudah terpengaruh oleh derau, proses informasinya pun mudah, cepat dan akurat,

tetapi transmisi dengan isyarat digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman

data yang relatif dekat. Biasanya isyarat ini juga dikenal dengan isyarat diskret.

Sinyal yang mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan bit. Sistem digital

merupakan bentuk sampling dari sytem analog. digital pada dasarnya di code-kan

dalam bentuk biner (atau Hexa). besarnya nilai suatu system digital dibatasi oleh

lebarnya / jumlah bit (bandwidth). jumlah bit juga sangat memengaruhi nilai

akurasi system digital.

Sinyal digital ini memiliki berbagai keistimewaan yang unik yang tidak

dapat ditemukan pada teknologi analog yaitu :

Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang dapat

membuat informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.

Penggunaan yang berulang – ulang terhadap informasi tidak memengaruhi

kualitas dan kuantitas informsi itu sendiri.

Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam

berbagai bentuk.

Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan

mengirimnya secara interaktif.

Kelebihan informasi digital adalah kompresi dan kemudahan utnuk

ditranfer ke media elektronik lain. Kelebihan ini dimanfaatkan secara optimal oleh

teknologi internet, misalnya dengan menaruhnya ke suatu website atau umumnya

disebut dengan meng – upload. Cara seperti ini disebut online di dunia cyber.

(Dikutip dari : http://id.wikipedia.org/wiki/Sinyal_Digital)

http://id.wikipedia.org/wiki/Sinyal_Digital

Meiriza Afriadi

03101004017


Kutipan II

Alasan Mengapa Sinyal Digital

Pada saat ini banyak teknologi-teknologi yang memakai Teknologi Sinyal

Digital. Karena kelebihan kelebihannya, antara lain:

1. untuk menyimpan hasil pengolahan, sinyal digital lebih mudah

dibandingkan sinyal analog. Untuk menyimpan sinyal digital dapat

menggunakan media digital seperti CD, DVD, Flash Disk, Hardisk.

Sedangkan media penyimpanan sinyal analog adalah pita tape magnetik.

2. lebih kebal terhadap noise karena bekerja pada level ’0′ dan ’1′.

3. lebih kebal terhadap perubahan temperatur.

4. lebih mudah pemrosesannya.

(Dikutip dari : http://www.firmanthok.web.id/2012/01/pengenalan-sinyal-

analog-dan-digital.html)

Kutipan III

Proses Pengolahan Sinyal Digital

Proses pengolahan sinyal digital, diawali dengan proses pencuplikan sinyal

masukan yang berupa sinyal kontinyu. Proses ini mengubah representasi sinyal

yang tadinya berupa sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrete. Proses ini dilakukan

oleh suatu unit ADC (Analog to Digital Converter). Unit ADC ini terdiri dari

sebuah bagian Sample/Hold dan sebuah bagian quantiser. Unit sample/hold

merupakan bagian yang melakukan pencuplikan orde ke-0, yang berarti nilai

masukan selama kurun waktu T dianggap memiliki nilai yang sama. Pencuplikan

dilakukan setiap satu satuan waktu yang lazim disebut sebagai waktu cuplik

(sampling time). Bagian quantiser akan merubah menjadi beberapa level nilai,

pembagian level nilai ini bisa secara uniform ataupun secara non-uniform misal

pada Gaussian quantiser.

http://fthok77.blogspot.com/2012/01/pengenalan-sinyal-analog-dan-digital.html

http://www.firmanthok.web.id/2012/01/pengenalan-sinyal-analog-dan-digital.html

http://www.firmanthok.web.id/2012/01/pengenalan-sinyal-analog-dan-digital.html

Meiriza Afriadi

03101004017


Unjuk kerja dari suatu ADC bergantung pada beberapa parameter, parameter

utama yang menjadi pertimbangan adalah sebagai berikut :

Kecepatan maksimum dari waktu cuplik.

Kecepatan ADC melakukan konversi.

Resolusi dari quantiser, misal 8 bit akan mengubah menjadi 256 tingkatan

nilai.

Metoda kuantisasi akan mempengaruhi terhadap kekebalan noise.

Gambar 1. Proses sampling

Sinyal input asli yang tadinya berupa sinyal kontinyu, x(T) akan dicuplik

dan diquantise sehingga berubah menjadi sinyal diskrete x(kT). Dalam

representasi yang baru inilah sinyal diolah. Keuntungan dari metoda ini adalah

pengolahan menjadi mudah dan dapat memanfaatkan program sebagai

pengolahnya. Dalam proses sampling ini diasumsikan kita menggunakan waktu

cuplik yang sama dan konstan, yaitu Ts. Parameter cuplik ini menentukan dari

frekuensi harmonis tertinggi dari sinyal yang masih dapat ditangkap oleh proses

cuplik ini. Frekuensi sampling minimal adalah 2 kali dari frekuensi harmonis dari

sinyal. Untuk mengurangi kesalahan cuplik maka lazimnya digunakan filter anti-

aliasing sebelum dilakukan proses pencuplikan. Filter ini digunakan untuk

meyakinkan bahwa komponen sinyal yang dicuplik adalah benar-benar yang

kurang dari batas tersebut. Sebagai ilustrasi, proses pencuplikan suatu sinyal

digambarkan pada gambar berikut ini.

Gambar 2. Pengubahan dari sinyal kontinyu ke sinyal diskret

Meiriza Afriadi

03101004017


Setelah sinyal diubah representasinya menjadi deretan data diskrete,

selanjutnya data ini dapat diolah oleh prosesor menggunakan suatu algoritma

pemrosesan yang diimplementasikan dalam program. Hasil dari pemrosesan akan

dilewatkan ke suatu DAC (Digital to Analog Converter) dan LPF (Low Pass

Filter) untuk dapat diubah menjadi sinyal kontinyu kembali. Secara garis besar,

blok diagram dari suatu pengolahan sinyal digital adalah sebagai berikut :

Gambar 3. Blok Diagram Sistem Pengolahan Sinyal Digital

Proses pengolahan sinyal digital dapat dilakukan oleh prosesor general

seperti halnya yang lazim digunakan di personal komputer, misal processor

80386, 68030, ataupun oleh prosesor RISC seperti 80860. Untuk kebutuhan

pemrosesan real time, dibutuhkan prosesor yang khusus dirancang untuk tujuan

tersebut, misal ADSP2100, DSP56001, TMS320C25, atau untuk kebutuhan

proses yang cepat dapat digunakan paralel chip TMS320C40. Chip-chip DSP ini

memiliki arsitektur khusus yang lazim dikenal dengan arsitektur Harvard, yang

memisahkan antara jalur data dan jalur kode. Arsitektur ini memberikan

keuntungan yaitu adanya kemampuan untuk mengolah perhitungan matematis

dengan cepat, misal dalam satu siklus dapat melakukan suatu perkalian matrix.

Untuk chip-chip DSP, instruksi yang digunakan berbeda pula. Lazimnya mereka

memiliki suatu instruksi yang sangat membantu dalam perhitungan matrix, yaitu

perkalian dan penjumlahan dilakukan dalam siklus (bandingkan dengan 80386,

proses penjumlahan saja dilakukan lebih dari 1 siklus mesin).

(Dikutip dari : http://setiawan.blog.uns.ac.id)

http://setiawan.blog.uns.ac.id/

Meiriza Afriadi

03101004017


Kutipan IV

Kerugian Sinyal Digital

Disamping keunggulan, pengolahan sinyal digital juga mempunyai

beberapa kerugian, antara lain:

a. Bertambahnya sistem yang komplek dalam pengolahan digital untuk

sinyal analog karena diperlukan alat sebelum dan sesudah pengolahan

seperti konverter A/D dan D/A, beserta penapis dan rangkaian digital

lainnya.

b. Terbatasnya jangkauan frekuensi yang dapat diproses:

c. Kerugian ketiga berawal dari kenyataan bahwa sistem digital disusun

dengan menggunakan alat aktif yang mengkonsumsi power listrik,

sedangkan algoritma pengolahan analog diimplementasikan dengan

rangkaian pasif. Dalam hal ini alat aktif kurang dapat dipercaya daripada

alat pasif untuk mengolah sinyal karena dapat mempengaruhi sinyal yang

diolahnya.

Tabel 2.1. Laju pengolahan beberapa pengolah sinyal digital

Pengolah Sinyal Digital Clock

(MHz)

Laju Pengolahan

(x 106 data per detik)

Keterangan

FPGA (VHDL deskripsi watak) 10 10 100 CLB

FPGA (VHDL struktural) 50,5 5,61 68 CLB

TMS320C25-50 50 3,125 MAC tunggal

TMS32020 10 1,25 MAC tunggal

(http//www.lpp.uns.ac.id/BabII.TinjauanPustaka, diakses 2008)

Kutipan V

Proses Digitalisasi

Meiriza Afriadi

03101004017


Bentuk tegangan pada analog sesuai dengan perubahan informasi. Bentuk

tegangan pada digital adalah bit ( tegangan tinggi “1” atau tegangan rendah “0”)

Maka proses mengubah analog menjadi digital adalah sebagai berikut :

Sistem transmisi digital menyalurkan informasi digital

Proses sampling

Proses quantizing

Output-nya adalah sinyal digital

Dengan menggunakan PCM 30 dapat digambarkan urutannya sebagai berikut :

Sampling Quantizing Encoding Multiplexing

(Dikutip dari : http://www.stttelkom.ac.id/bahan ajar/Modul

6.transmisidigital, diakses 2007)

Meiriza Afriadi

03101004017


6. Data Hasil Percobaan

Tabel I

Address Character Nilai ASCII Binary Oktal

0000

M 004D 1001101 115

0001

R 0052 1010010 122

0002

I 0049 1001001 111

0003

Z 005A 1011010 132

0004 A 0041 1000001 101

Tabel II

Nilai ASCII Nilai Desimal

004D

77

0052

82

0049

73

005A

90

0041 65

Tabel III

No Frekuensi Sinyal Frekuensi Clock Jumlah Sampel

1

100 Hz 1270 Hz 14

2

2270 Hz 22

Meiriza Afriadi

03101004017


3

4270 Hz 40

4

200 Hz 1270 Hz 7

5

2270 Hz 12

6

4270 Hz 20

Lampiran Gambar Rangkaian 1. Rangkaian 1

Meiriza Afriadi

03101004017


2. Rangkaian II

Lampiran Gambar 1. Gambar Word Generator

Rangkaian 1

Meiriza Afriadi

03101004017


2. Gambar

Oscilloscope Frekuensi

100 Hz frekuensi

clock 2270

2. frekuensi clock 2270 Hz

Meiriza Afriadi

03101004017


3. Frekuensi

Siny

al

100

Hz, Frekuensi Clock 4270 Hz

Meiriza Afriadi

03101004017


4. Frekuensi Sinyal 200

Hz, Frekuensi Clock

1270 Hz

5. Frekuensi Sinyal 200 Hz,

Frekuensi Clock 2270 Hz

Meiriza Afriadi

03101004017


6. Frekuensi Sinyal 200

Hz, Frekuensi Clock 4270

Hz

Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


Meiriza Afriadi

03101004017


Daftar Pustaka

Tim Laboratorium Dasar Sistem Telekomunikasi. 2012. Modul Praktikum Dasar

Sistem Telekomunikasi. Inderalaya: Universitas Sriwijaya.

______.2012.BABII.(Online).http//www.lpp.uns.ac.id/BabII.TinjauanPustaka.

(Diakses Pada : 3 Maret 2012)

______.2012.BahanAjarModulTransmisiDigital.(Online).http://www.stttelkom.ac.

id/bahan ajar/Modul 6.transmisidigital.(Diakses Pada : 3 Maret 2012)

______.2012.PengenalanSinyalAnalogDanDigital.(Online).http://www.firmantho

k.web.id/2012/01/pengenalan-sinyal-analog-dan-digital.html.(Diakses

Pada : 3 Maret 2012)

______.2012.SinyalAnalogDanDigital.(Online).http://setiawan.blog.uns.ac.id(Dia

kses Pada : 3 Maret 2012)

______.2012.SinyalDigital.(Online).http://id.wikipedia.org/wiki/Sinyal_Digital.(D

iakses Pada : 3 April 2012)

http://setiawan.blog.uns.ac.id/

http://id.wikipedia.org/wiki/Sinyal_Digital

FIX laporan tetap 3 DST

Documents