kuliah2/subali/p-telkom

Digital Telephony

= Sample

8 kHz (8,000 Samples/Sec)Codec Technique

Sampling StageAnalog Audio Source

Pulse Code Modulation—Nyquist Theorem

Voice Bandwidth = Voice Bandwidth = 300 Hz to 3400 Hz300 Hz to 3400 Hz

kuliah2/subali/p-telkom

Pulse Code Modulation—Analog to Digital Conversion

Stage 1

Quantizing Stage

Quantizing Noise

100100111011001

A—Law (Europe)A—Law (Europe)A—Law (Europe)A—Law (Europe)

µ—Law (USA–Japan)µ—Law (USA–Japan)µ—Law (USA–Japan)µ—Law (USA–Japan)

kuliah2/subali/p-telkom

Digitizing Voice: PCM Waveform Encoding

• Nyquist Theorem: sinyal analog dicuplik dengan laju dua kali frekuensi tertinggi sinyal analog tersebut– Voice frequency range: 300-3400 Hz– Sampling frequency = 8000/sec (every 125us)– Bit rate: (2 x 4 Khz) x 8 bits per sample– = 64,000 bits per second (DS-0)

– Metoda yang sering digunakanCODEC

PCM64 Kbps

= DS-0

kuliah2/subali/p-telkom

Companding

• Pengkodean linier mengakibatkan sinyal-sinyal yang amplitudonya kecil memiliki resolusi yang lebih rendah daripada resolusi sinyal yang amplitudanya lebih besar

• Pengkodean -Law dan A-Law menggunakan lebih banyak bit untuk sinyal-sinyal yang amplitudanya lebih kecil

• Hasilnya: SQR (signal to noise quantization ratio) yang lebih seragam pada rentang sinyal input

kuliah2/subali/p-telkom

Waveform CodersS

amp

ling

Sam

plin

g

Filt

erin

gF

ilter

ing

En

cod

ing

En

cod

ing

Qu

anti

zin

gQ

uan

tizi

ng

1110010010010110

WaveformENCODER

WaveformDECODER

kuliah2/subali/p-telkom

Transmisi Baseband dan Broadband

• 2 kaedah utk transmisi data yaitu jalur asas (baseband) dan jalur lebar (broadband)

• Jalur asas: isyarat data dihantar secara langsung di atas 1 penghantar menggunakan voltage –ve atau +ve

kuliah2/subali/p-telkom

Transmisi Jalur Lebar

• Dlm teknik transmisi jalur lebar, data dihantar menggunakan isyarat pembawa (carrier signal) spt gelombang sinus

• Disebabkan byk frekuensi isyarat pembawa dpt dihantar serentak, maka lebih 1 isyarat boleh dihantar di atas penghantar yang sama

• Cth: kabel TV dimana hanya 1 penghantar yg masuk tetapi ada banyak isyarat berbeda yang dihantar menggunakan kabel tersebut

• Kita dapat memilih dgn menukar frekuensi saluran TV yang diinginkan

kuliah2/subali/p-telkom

• Dalam komunikasi data, transmisi jalur lebar selalu menggunakan isyarat analog utk menghantar data

• Penggunaan jalur lebar dlm komunikasi biasanya akan melibatkan penukaran isyarat digital < -- > analog

kuliah2/subali/p-telkom

Transmisi Signal Analog

• Biasanya modem menukarkan gelombang diskret ke sinus utk transmisi analog

• Proses ini disebut proses modulasi• Terdapat 4 kaedah modulasi :

– ASK (Amplitude Shift Keying)– FSK Frequency Shift Keying)– PSK (Phase Shift Keying)– QAM (Quadrature Amplitude Modulation )

• Kedua modem yang terlibat perlu menggunakan kaedah modulasi yang sama utk berkomunikasi

kuliah2/subali/p-telkom

kuliah2/subali/p-telkom

ASK

kuliah2/subali/p-telkom

Frequency Shift-Keying

kuliah2/subali/p-telkom

kuliah2/subali/p-telkom

Phase Shift-Keying

kuliah2/subali/p-telkom

kuliah2/subali/p-telkom

kuliah2/subali/p-telkom

kuliah2/subali/p-telkom

8-QAM

kuliah2/subali/p-telkom

Kombinasi QAM

kuliah2/subali/p-telkom

Bit dan Baud

kuliah2/subali/p-telkom

Perbandingan Kadar Bit dan Baud

Modulation Units Bits/Baud Baud rate Bit Rate

ASK, FSK, 2-PSK Bit 1 N N

4-PSK, 4-QAM Dibit 2 N 2N

8-PSK, 8-QAM Tribit 3 N 3N

16-QAM Quadbit 4 N 4N

32-QAM Pentabit 5 N 5N

64-QAM Hexabit 6 N 6N

128-QAM Septabit 7 N 7N

256-QAM Octabit 8 N 8N

kuliah2/subali/p-telkom

Lebarjalur Talian Telefon

kuliah2/subali/p-telkom

Perkataan “Modem” : modulator/demodulator.

kuliah2/subali/p-telkom

Modulasi/Demodulasi

kuliah2/subali/p-telkom

Modem Tradisional

kuliah2/subali/p-telkom

Modem 56K

kuliah2/subali/p-telkom

Modulasi Analog

• Pemodulatan Amplitud (AM)

• Pemodulatan Frekuensi (FM)

• Pemodulatan Fasa (PM)

kuliah2/subali/p-telkom

Bentuk Modulasi Analog-ke-Analog

kuliah2/subali/p-telkom

Modulasi Amplitudo

kuliah2/subali/p-telkom

Lebarjalur AM

kuliah2/subali/p-telkom

Modulasi Frekuensi

kuliah2/subali/p-telkom

Lebarjalur keseluruhan yg diperlukan untuk FM dapat ditentukan melalui

lebarjalur isyarat audio:

BWt = 10 x BWm.

kuliah2/subali/p-telkom

Lebarjalur FM

kuliah2/subali/p-telkom

Lebarjalur isyarat audio stereo biasanya 15 KHz. Oleh itu, suatu stesen FM memerlukan sekurang-kurangnya

lebarjalur seluas 150 KHz. FCC menetapkan lebarjalur minimum

sekurang-kurangnya 200 KHz (0.2 MHz).

kuliah2/subali/p-telkom

Jalur FM

kuliah2/subali/p-telkom

Example 10Example 10

We have an audio signal with a bandwidth of 4 MHz. What is the bandwidth needed if we modulate the signal using FM? Ignore FCC regulations.

SolutionSolution

An FM signal requires 10 times the bandwidth of the original signal:

BW = 10 x 4 MHz = 40 MHz