Sabtu, 02 Agustus 2008

Attenuation and Distortion

Pada sistem komunikasi manapun, sinyal yang diterima akan selalu berbeda dari sinyal yang dikirim. Pada sinyal analog, hal ini berarti dihasilkan variasi modifikasi random yangmenurunkan kualitas sinyal. Pada sinyal digital, yaitu terjadinya bit error artinya binary '1' akan menjadi binary '0' dan sebaliknya.

Kelemahan yang paling signifikan yaitu :

Attenuation dan attenuation distorsi (pelemahan dan distorsi oleh pelemahan).

Delay distorsi (distorsi oleh delay).

Attentuation

Attenuation mengacu pada pelemahan sinyal selama ia berjalan melalui kabel. Ia kadang disebut sebagai roll off. Selama sinyal mengalir melalui kawat, gelombang kotaknya berubah bentuk sejauh ia mengalir. Jadi, attenuasi sebenarnya adalah fungsi dari panjang kabel. Jika sinyal mengalir terlalu jauh,ia bisa menurun kualitasnya sehingga stasiun penerimanya tidak mampu lagi menginterpretasikannya dan komunikasi akan gagal.

Dalam arti lain atenuasi adalah melemahnya sinyal yang diakibatkan oleh adanya jarak yang semakin jauh yang harus ditempuh oleh suatu sinyal dan juga oleh karena makin tingginya frekuensi sinyal tersebut

Apabila sebuah sinyal dilewatkan suatu medium seringkali mengalami berbagai perlakuan dari medium (kanal) yang dilaluinya. Ada satu mekanisme dimana sinyal yang melewati suatu medium mengalami pelemahan energi yang selanjutnya dikenal sebagai atenuasi (pelemahan atau redaman) sinyal.

Sinyal optic dan sinyal radio, keduanya mengalami atenuasi yang cukup besar ketika ditransmisikan melalui atmosfer. Sinyal optic mengalami atenuasi yang rendah ketika ditransmisikan melalui kabel serat optic. Atenuasi sebanding dengan panjang dari medium. melipat gandakan panjang meduium maka akan melipatgandakan juga total atenuasi yang terjadi.

Kekuatan sinyal akan melemah karena jarak yang jauh melalui medium transmisi apapun.

Tiga pertimbangan untuk perancangan transmisi :

  1. Sinyal yang diterima harus mempunyai kekuatan yang cukup sehingga penerima dapat mendeteksi dan mengartikan sinyal tersebut.

  2. Sinyal harus mencapai suatu level yang cukup tinggi daripada noise agar diterima tanpa error.

  3. Attenuation adalah suatu fungsi dari frekuensi.

Masalah pertama dan kedua dapat diatasi dengan menggunakan sinyal dengan kekuatan yang mencukupi dan amplifier-amplifier atau repeater-repeater. Masalah ketiga, digunakan teknik untuk meratakan attenuation melalui suatu band frekuensi dan amplifier yang memperkuat frekuensi tinggi daripada frekuesi rendah. Contoh attenuation dapat dilihat gambar 2.14a. Grafik no.1 menggambarkan attenuation tanpa equalisasi (perataan) dimana terlihat frekuensi-frekuensi tinggi mengalami pelemahan yang lebih besar daripada frekuensi-frekuensi rendah.

Pada gelombang elektromagnet, atenuasi merupakan berkurangnya intensitas radiasi gelombang elektromagnet akibat absorpsi dan scattering oleh photons. Energi untuk merambat akan berkurang akibat absorbsi dan scattering sehingga daya jangkaunya akan berkurang. Gelombang dalam perambatannya akan mengalami penurunan intensitas (atenuasi) karena penyebaran dan karena absorbs. Penyebaran gelombang juga mengakibatkan intensitas berkurang karena pertambahan luasannya, terkait dengan bentuk muka gelombang.

Atenuasi pada fiber optik disebabkan oleh absorbs, hamburan atau scattering, dan bending. Ada dua macam bending yaitu macro bending dan micro bending.

Atenuasi pada transmisi menggunakan kabel disebabkan oleh tahanan kabel. Kita tahu bahwa tahanan dari suatu bahan bergantung pada panjang, luas penampang, dan jenis bahan tersebut.

Delay Distortion

Terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda. Hal ini merupakan hal yang kritis bagi data digital yang dibentuk dari sinyal-sinyal dengan frekuensi-frekuensi yang berbeda-beda sehingga menyebabkan intersymbol interference.

Distorsi

Penerimaan sinyal dalam suatu sistem komunikasi dapat dirusak oleh adanya kontaminasi sinyal transmisi. Sinyal ini akan mengakibatkan rusaknya sinyal yang diterima tidak sesuai dengan yang dikirim. Atau dengan kata lain perubahan yang tak diinginkan didalam bentuk gelombang yang terjadi diantara dua titik dalam sistem transmisi.

Distorsi adalah sebuah perubahan suara yang terjadi ketika amplitudo sinyal melebihi range yang tersedia. Hasilnya adalah timbulnya artifact harmonis tambahan seiring bentuk waveform berubah. Contoh distorsi adalah suara berisik yang dikeluarkan oleh speaker yang rusak. Distorsi biasanya ingin dihindari, namun untuk beberapa tujuan, distorsi justru diinginkan, terutama dalam bidang musik. Suara gitar cenderung bersih, menambah efek distorsi menghasilkan suara yang lebih menarik Penggunaan efek ini tentu saja tidak harus untuk keperluan musik, untuk game pun, efek ini bisa menghasikan suasana tertentu, misal suara radio yang agak rusak.

Sinyal Distorsi pada Transmisi

Suatu sinyal yang terkontaminasi distorsi adalah sinyal yang diterima mengalami kecacatan. Gelombang sinyal akan mengalami distorsi berasal dari sumber transmisi yang diakibatkan adanya komponen-komponen sinyal yang tidak diharapkan ikut serta diterima pada pesawat penerima. Distorsi bisa diakibatkan dari adanya cacat amplitudo dan cacat harmonik Prototipe yang untuk memperbaiki distorsi ini dikenal dengan filter. Terdapat tiga kalsifikasi distorsi yaitu :

  1. Distorsi Frekuensi (Frequency Distortion)

  • Bertindak sebagai peredam yang selektif terhadap berbagai macam frekuensi.

  • Terlihat jelas pada komunikasi voice.

  • Jika frekuensi rendah diredam maka suara akan terdengar lembut.

  • Jika frekuensi tinggi diredam maka suara kana terdengar keras.

  1. Distorsi Phase (Delay Distortion)

  • Distorsi phase atau lebih dikenal dengan delay distortion merupakan distorsi yang terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba pada penerima dengan waktu yang berbeda.

  • Tidak begitu berpengaruh pada komunikasi voice tapi merugikan pada komunikasi data.

  1. Distorsi Non Linear (Amplitude Distortion)

  • Disebabkan oleh ketidaklinearan rangkaian.

  • Ditandai oleh pemunculan harmonis (timbulnya frekuensi lain yang besarnya kelipatan dari frekuensi semula) yang memperbanyak frekuensi pembicaraan yang dikirim.

  • Bisa muncul sebagai crosstalk, bergantung di mana ketidaklinearan itu muncul.

Walaupun telah memakai peralatan tambahan, seperti amplifier, repeter dan switch, medium transmisi itu sendiri merupakan sumber utama dari distorsi, bahan peralatan–peralatan itu yang akan mungkin dapat mengahasilkan distorsi bagi sinyal. Resonansi dalam medium transmisi dapat menguatkan beberpa bagian sinyal kompleks.

Noise

Noise adalah gangguan-gangguan dalam proses komunikasi yang bercampur dengan pesan yang sedang dikirim. Gangguan ini bersifat mengacau pesan yang sedang dikirim. Noise ( gangguan ) dibedakan menjadi dua, yaitu :

    • White Noise : oleh alam dan lingkungan

    • Black Noise : oleh kesengajaan manusia

Black noise disebabkan oleh perbuatan manusia. Contohnya adalah sistem pengapian, sistem saklar, dan relai. Macam-macam white noise antara lain :

  1. Thermal Noise

  • Dihasilkan oleh pergerakan partikel bermuatan (elektron) secara random dalam media konduktif dan terdapat pada semua media transmisi dan peralatan komunikasi.

  • Mempunyai distribusi energi yang seragam pada seluruh spektrum frekuensi.

  • Penanggulangan

  1. Jauhkan media transmisi dari sumber noise

  2. Jacket Kabel

  1. Impulse Noise

  • Disebabkan adanya medan listrik yang mengenai media transmisi

  • Derau sesaat yang berbentuk pulsa-pulsa sempit. Jadi hanya terjadi pada waktu singkat akan tetapi biasanya dengan amplitudo yang cukup besar.

  • Untuk transmisi voice tidak terlalu berpengaruh

  • Pengaruh besar pada komunikasi data, impulse noise akan membuat cacat sinyal yang diterima sehingga informasi yang dibawa dapat berubah artinya.

  • Penanggulangan :

  1. Menjauhkan media transmisi dari medan listrik

  2. Menaikkan SNR

  3. Menggunakan Kabel Terisolasi

  1. Intermodulation Noise

  • Disebabkan adanya intermodulasi antara sinyal yang satu dengan sinyal yang lainnya.

  • Penanggulangan dengan pengaturan penggunaan frekuensi

  1. Crosstalk

  • Pembicaraan silang adalah suatu sambungan (coupling) yang tidak diinginkan yang terjadi pada saluran pembicaraan

  • Disebabkan penempatan kabel-kabel yang saling berdekatan

  • Penanggulangan

  1. Beri jarak antar kabel

  2. Pergunakan kabel terisolasi


0 komentar: