Dasar Sistem KomunikasiPENDAHULUAN Blok diagram sistem
komunikasi analog Blok diagram sistem komunikasi digital Propagasi
dan sifat ionosfir
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
1
Obyektif PerkuliahanDapat memahami blok diagram sistem
komunikasi analog Dapat memahami blok diagram sistem komunikasi
digital Dapat memahami propagasi dan sifat ionosfir
Referensi : MS Iqbal, 2001, Diktat dasar Telkom. Jurusan Teknik
Elektro FT, Unram, Kennedy & Davis, 1993, Electronic Comm.
System, Fourth Ed, Mc Graw Hill. Dennis Roddy & John Coolen,
1995, Electronic Comm. System, Fourth Ed, Prentice Hall Inc.DASAR
TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 2
Kawasan Waktu Dan Kawasan FrekuensiPada dasarnya sinyal secara
umum merupakan kuantitas fisik yang berubah terhadap waktu dan
membawa informasi. Dengan demikian suatu sinyal dapat dinyatakan
dalam bentuk audio, visual, atau paparan lainnya yang mengandung
arti. Dalam bidang elektro biasanya informasi diubah ke dalam
gelombang listrik atau gelombang elektromagnetik. Gelombang listrik
ditandai dengan besaran arus atau besaran tegangan, sedangkan
gelombang elektromagnetik ditandai oleh besaran medan magnet dan
medan listrik.DASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 3
Kawasan WaktuDalam kawasan waktu, suatu gelombang listrik yang
merupakan representasi dari kwantitas fisik tertentu digambarkan
oleh perubahan besaran amplitudo terhadap perubahan waktu. Dalam
koordinat kartesian, sumbu absis menyatakan posisi perubahan waktu
relatif terhadap referensi waktu awal nol dengan satuan detik,
sedangkan sumbu ordinat menyatakan perubahan magnitudo sinyal dari
waktu ke waktu.
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
4
Kawasan WaktuUntuk sinyal periodik, misalnya sinusoidal,
perubahan besaran amplitudonya selalu berulang pada periode
tertentu yang disebut dengan waktu periode, dengan simbol T.
Apabila sinyalnya sinusoidal tunggal, maka dalam satu detik ada
pengulangan bentuk sebanyak f kali yang biasanya disebut dengan
frekuensi sinyal. Hubungan antara frekuensi f dan periode T
tersebut dapat dinyatakan dengan :f ! 1 Hz TPERTEMUAN KE 1 5
DASAR TELKOM SM SASONGKO
Kawasan Waktu
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
6
Kawasan Waktu
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
7
Kawasan Waktu
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
8
Kawasan Waktu
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
9
Kawasan Waktu
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
10
Kawasan Waktu
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
11
Kawasan Waktu
Arah putar 2 1 3U
2 1
Proyeksi pada gelombang sinusoidal
3 0 0 8 7 5 60 U 90 180
Amplitudo = A
4
4270 360
8
7 56
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
12
Kawasan WaktuSinyal sinus tunggal dapat diilustrasikan dengan
lingkaran putar, dengan proyeksinya merupakan sudut fase (perbedaan
fase terhadap titik awal) seperti pada gambar dan secara matematis
dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
y t ! A sin 2 T f t s J voltdengan : y (t) = amplitudo sinyal
pada titik yang ditinjau A = amplitudo maksimum dari sinyal f =
frekuensi sinyal, Hz t = waktu tinjau, detik J = sudut fase,
radDASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 13
Kawasan FrekuensiKadang-kadang lebih bermanfaat apabila
sinyalnya bukan sinus tunggal dengan menyatakan perubahan frekuensi
pada sumbu horizontal dan perubahan amplitudo pada sumbu vertical.
Pada koordinat semacam ini variable frekuensi dipandang sebagai
variabel bebas, sehingga sering disebut dengan kawasan frekuensi.
Dalam bidang elektro, penggambaran grafik amplitudo terhadap
frekuensi sering disebut dengan spektrum frekuensi, dimana variabel
amplitudonya diambil harga absolutnya.
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
14
Kawasan FrekuensiGambar berikut ini adalah ilustrasi sinyal pada
kawasan waktu, dimana selubungnya mempunyai komponen frekuensi 1 Hz
dan 2 Hz, sedangkan sinyal yang di dalam mempunyai komponen
frekuensi 13, 14, 15, 16, 17 Hz. Dalam grafik tersebut kita sulit
menentukan componen frekuensinya, untuk itu akan lebih bermakna
bila digambarkan dalam kawasan frekuensi.
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
15
Kawasan Frekuensi
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
16
Kawasan FrekuensiGambar berikut adalah ilustrasi sinyal pada
kawasan frekuensi, dimana bentuk matematisnya adalah sbb :y t ! cos
2 T 400 t 0,4 cos 2 T 300 t 0,4 cos 2 T 500 t 0,25 cos 2 T 250 t
0,25 cos 2 T 550 t 0,15 cos 2 T 200 t 0,15 cos 2 T 600 t volt
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
17
Kawasan Frekuensi
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
18
Contoh pers sinyal.Gelombang sinusoidal mempunyai amp maksimum 5
volt dan kecepatan sudut 27 rad / detik. Sinyal tersebut mendahului
titik referensi dengan 300 . Tuliskan persamaan tegangan sesaat,
dan berapakah frekuensinya ? Jawab Kita samakan dulu satuan dari
kecepatan sudut dan sudut fasenya, dengan mengkonversi sudut fase
ke dalam satuan radian : 30 0J ! 57,3 / rad0
! 0,524 rad
maka
v t ! V p sin [ t s J v t ! 5 sin 27 t 0,524 volt
f !
[ 27 ! ! 4,3 Hz 2T 2T
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
19
Maksud TelekomunikasiTelekomunikasi adalah suatu kegiatan
menyalurkan informasi dari suatu titik (sumber informasi / source)
ke titik lain (penerima informasi / sink) Informasi harus
dikonversikan ke dalam wujud fisis yang dapat ditangani oleh
peralatan yang ada
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
20
Blok Diagram Sist. Komunikasi Analog
Sumber Informasi
Transducer Input
Modulator Analog
Media Transmisi
Penerima Informasi
Transducer Output
Demodulator AnalogLihat Digital ?
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
21
Fungsi Tiap komponen blok analogSumber informasi : memberikan
informasi masukan Transduser input : mengubah informasi masukan
menjadi isyarat elektris Modulator analog : menyesuaikan isyarat
elektris dengan media transmisi misalnya gelombang radio Media
Transmisi : kabel maupun non-kabel Proses di penerima simetris pada
media dengan fungsi yang berlawanan dengan bagian pengirimDASAR
TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 22
Sifat media transmisi yang merugikanPeredaman : biasanya sangat
kecil, tetapi dapat pula besar Distorsi : respon terhadap isyarat
tidak sempurna, sifat distorsi adalah jika isyarat tidak ada maka
distorsi hilang. Interferensi : gangguan oleh isyarat lain terhadap
media transmisi, walaupun isyarat ditiadakan interferensi tetap
ada. Derau : gangguan dari dalam maupun luar media transmisi yang
tidak dapat diramalkanDASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1
23
Fungsi Blok Diagram Sist. AnalogG e lo m b a n g pe m o d u las
i 1 0.8 0.6 1 0.4 Amplitudo ( volt ) Amplitudo ( volt ) 0.2 0 -0 .
2 -0 . 4 -1 -0 . 6 -0 . 8 -1 -1 . 5 -2 0.5 0 -0 . 5 2 1.5 G e lo m
b a n g t er m o d u la s i A m plit u d o M od u la s i F ull C a
rie r
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 d e t ik
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 d e t ik
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Sumber Informasi1 0 .8 0 .6 0 .4 A mplitudo ( volt ) 0 .2 0 -0
.2 -0 .4 -0 .6 -0 .8 -1 0
Transducer InputG e lom b an g pe m o du la s i pl us no is
e
Modulator Analog Media Transmisi
0 .2
0 .4
0 .6
0 .8
1 d et ik
1 .2
1 .4
1 .6
1 .8
2
Penerima Informasi
Transducer Output
Demodulator Analog2.5 2 1.5 1 Amplitudo ( volt ) 0.5 0 -0 . 5 -1
-1 . 5 -2 -2 . 5
G e lo m b a n g t er m o d u la s i A m plit u d o M od u la s
i plu s n o is e
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 d e t ik
1.2
1.4
1.6
1.8
2
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
24
Blok Diagram Sist. Komunikasi Digital
Sumber Informasi
Transducer Input
Source Encoder
Kanal Encoder
Modulator Digital
Media Transmisi
Penerima Informasi
Transducer Output
Source Decoder
Kanal Decoder
Demodulato r Digital
Lihat Analog ?
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
25
Fungsi Tiap komponen blok DigitalBlok diagram yang sama dengan
analog mempunyai fungsi yang sama dengan digital Source encoder :
mengubah isyarat elektris menjadi urutan kode biner Kanal encoder :
menambahkan bit-bit khusus untuk mengurangi bit error pada penerima
Proses di penerima simetris pada media dengan fungsi yang
berlawanan dengan bagian pengirimDASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN
KE 1 26
Fungsi Blok Diagram Sist. DigitalG e lo m b a n g p e m o d u la
s i 1 0 .8 0 .6 0 .4 Amplitudo ( volt ) 0 .2 0 -0 . 2 -0 . 4 -0 . 6
-0 . 8 -1
Kode biner0 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8 1 d e t ik 1 .2 1 .4 1 .6 1 .8
2
Kode binerKanal Encoder Modulator Digital
Sumber Informasi1 0 .8 0 .6 0 .4 A mplitudo ( volt ) 0 .2 0 -0
.2 -0 .4 -0 .6 -0 .8 -1 0 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8
Transducer InputG e lom b an g pe m od ula s i p lus n oi s
e
Source Encoder
Media Transmisi1 d et ik 1 .2 1 .4 1 .6 1 .8 2
Penerima Informasi
Transducer Output
Source Decoder
Kanal Decoder
Demodulato r Digital
Kode biner
Kode biner
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
27
Permasalahan Telekomunikasi Luas daerah pelayanan Aneka ragam
fasilitas (feature) Efisiensi dan efektifitas Kecepatan penyampaian
informasi Keselamatan / keamanan informasi
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
28
PROPAGASI DAN SIFAT IONOSFIR
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
29
Propagasi Propagasi menyentuh pengetahuan yang berhubungan
dengan pancaran gelombang radio Transmit proses memancarkan
gelombang radio yang ditumpangi oleh masukan audio. Gelombang radio
diterima oleh receiver lawan bicara kita dan oleh receiver
gelombang radionya dihilangkan dan masukan audio ditampung lewat
speaker.DASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 30
Propagasi Gelombang radio mempunyai sifat seperti cahaya, ia
dapat dipantulkan, dibiaskan, direfraksi dan dipolarisasikan.
Kecepatan rambatanya sama dengan kecepatan sinar ialah 300.000 km
tiap detik Gelombang radio high frequency dari Indonesia bisa
sampai di Amerika Serikat yang terletak dibalik bumi, WHY
?31
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
Propagasi Di angkasa luar, ialah di luar lapisan atmosfir bumi
terdapat lapisan yang dinamakan ionosfir, yaitu suatu lapisan gas
yang terionisasi sehingga mempunyai muatan listrik Lapisan ionosfir
berbentuk kulit bola raksasa yang menyelimuti bumi, lapisan ini
dapat berpengaruh kepada jalannya gelombang radio.DASAR TELKOM SM
SASONGKO PERTEMUAN KE 1 32
Propagasi Pengaruh-pengaruh penting dari ionosfir terhadap
gelombang radio adalah bahwa lapisan ini mempunyai kemampuan untuk
membiaskan dan memantulkan gelombang radio. Kapan gelombang radio
itu dipantulkan dan kapan gelombang radio dibiaskan atau dibelokkan
tergantung kepada frekuensinya dan sudut datang gelombang radio
terhadap ionosfir.DASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 33
Propagasi Frekuensi gelombang radio yang mungkin dapat
dipantulkan kembali adalah frekuensi yang berada pada range Medium
Frequency (MF) dan High Frequency (HF). Gelombang radio pada Very
High Frequency (VHF) dan Ultra High Frequency (UHF) atau yang lebih
tinggi, secara praktis dapat dikatakan tidak dipantulkan oleh
ionosfir akan tetapi hanya sedikit dibiaskan dan terus laju
menghilang ke angkasa luar Gelombang radio yang menghilang ke
angkasa luar dalam istilah propagasi dikatakan SKIP.DASAR TELKOM SM
SASONGKO PERTEMUAN KE 1 34
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
35
Propagasi Gelombang radio pada range MF dan HF dapat dipantulkan
oleh ionosfir, maka gelombang yang dipancarkan ke udara dapat balik
lagi ke bumi di tempat yang cukup jauh. Oleh bumi gelombang tadi
dapat dipantulkan lagi balik ke angkasa dan oleh ionosphere
dipantulkan ulang balik ke bumi. Dengan pantulan bolak balik ini,
maka gelombang radio dapat mencapai jarak sangat jauh dan dengan
demikian dapat mencapai belahan bumi di balik sana.DASAR TELKOM SM
SASONGKO PERTEMUAN KE 1 36
Model Propagasi Gelombang Radio MF dan HFDASAR TELKOM SM
SASONGKO PERTEMUAN KE 1 37
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN Makin tinggi frekuensi gelombang
radio, dapat dikatakan secara praktis makin sulit dipantulkan oleh
ionosfir Makin tinggi frekuensi gelombang radio, agar dapat
dipantulkan oleh ionosfir diperlukan sudut yang makin kecil. Dengan
sudut pantul yang kecil tersebut jarak capai pantulannya ke bumi
makin jauh. Pada Very High Frequency sudut pantul yang diperlukan
sangat kecil sehingga secara praktis tidak mungkin dilakukan.DASAR
TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 38
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
MUF (maximum useable frequency) frekuensi tertinggi yang dapat
digunakan untuk komunikasi antara dua buah titik di permukaan bumi
OWF (optimum working frequency) frekuensi optimal untuk komunikasi
antara dua buah titik di permukaan bumi dengan sudut datang FI
,frek 15 % dibawah MUFDASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1
39
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
40
f > MUF
i F f < MUF
f = MUF
Ket : sudut elevasi dijaga konstan, frekuensi dibuat
bervariasi
Frekuensi dibawah MUF , gelombang dipantulkan oleh lapisan
ionosfir pada titik yang lebih rendah dari titik pantul lapisan
ionosfir untuk frekuensi MUF Frekuensi diatas MUF , pembiasan
gelombang tidak cukup kuat untuk membawa kembali gelombang ke
bumi
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
41
F
f = MUF
Ket : frekuensi dijaga konstan, sudut elevasi dibuat
bervariasi
Sudut elevasi kurang dari sudut kritis , gelombang dipantulkan
oleh lapisan ionosfir pada titik yang lebih rendah dari titik
pantul untuk frekuensi MUF Sudut elevasi lebih dari sudut kritis,
pembiasan gelombang tidak cukup kuat untuk membawa kembali
gelombang ke bumiDASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 42
IONOSFIRIonosfir yang menyelimuti bumi kita ini dapat terdiri
atas beberapa lapis, antara lain yang disebut lapisan D, E dan
lapisan F. Lapisan D adalah lapisan yang paling rendah, sedangkan E
adalah lapisan di atasnya dan disusul dengan lapisan F yang
merupakan lapisan teratas. Tinggi lapisan F adalah sekitar 280
kilometer sedangkan lapisan E sekitar 100 kilometer diatas
permukaan bumiDASAR TELKOM SM SASONGKO PERTEMUAN KE 1 43
IONOSFIRPada siang hari lapisan F terpecah menjadi dua ialah F1
dan F2 masing-masing mempunyai ketinggian sekitar 225 kilometer dan
320 kilometer. Sedangkan pada malam hari kedua lapisan tersebut
bergabung lagi menjadi satu lapisan tunggal ialah lapisan F.
Lapisan F inilah yang mempunyai arti penting dalam pancaran
gelombang radio teresterial, dimana komunikasi jarak jauh bersandar
kepada kondisi lapisan ini.
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
44
IONOSFIR Kesempurnaan pemantulan yang dilakukan oleh lapisan
ionosfir cenderang tergantung kepada kesempurnaan ionisasi dari
lapisan tersebut. Lapisan ionosfir yang terion secara sempurna
merupakan lapisan yang masif dan mempunyai daya pantul cukup baik
pada gelombang radio. Kondisi propagasi pada malam hari dalam
keadaan normal sehari-hari pada umumnya cenderung lebih baik
daripada siang hari. Siang hari terjadi lapisan ionosfir tambahan
(lapisan D) yang terionisasi kurang sempurna sehingga menghambat
pantulan gelombang radio kembali ke bumi.
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
45
IONOSFIR
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
46
Horizon RadioGel radio ht Horison optik hr ht dmax d1 d2 hr
a a a a a
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
47
Horizon Radio (analisa)Atmosfir standart : a = 4 a / 3 Hk
Pythagoras : ( a )2 + d12 = ( a + ht )2 : d12 = 2 a ht + ht 2
Dengan a >> ht Dengan cara sama d12 2 a ht d22 2 a hr
dmax = d1 + d2 dmax = (2 a ht ) + (2 a hr )DASAR TELKOM SM
SASONGKO PERTEMUAN KE 1 48
THANKS NOW REST TIME
DASAR TELKOM SM SASONGKO
PERTEMUAN KE 1
49
