Transmisi Analog

1
Transmisi Analog

• -Tranmisi Jalur Asas dan Jalur lebar
• -Kaedah Transmisi Menggunakan Isyarat Analog

2
5.1 Transmisi Jalur Asas dan Jalur Lebar

• Maklumat analog dan digital boleh dikodkan
  sebagai isyarat analog atau digital
• 2 kaedah utk transmisi data iaitu jalur asas
  (baseband) dan jalur lebar (broadband)
• Jalur asas isyarat data dihantar secara langsung
  di atas 1 dawai menggunakan voltan ve atau ve

3
Transmisi Jalur Lebar

• Dlm teknik transmisi jalur lebar, data dihantar
  menggunakan isyarat pembawa (carrier signal) spt
  gelombang sinus
• Disebabkan byk frekuensi isyarat pembawa blh
  dihantar serentak, maka lebih drp 1 isyarat boleh
  dihantar di atas dawai yang sama
• Cth kabel TV dimana hanya 1 dawai yg masuk
  tetapi ada banyak isyarat berbeza yang dihantar
  menggunakan kabel tersebut
• Kita memilih stesen dgn menukar frekuensi saluran
  TV

4

• Dalam komunikasi data, transmisi jalur lebar
  selalunya menggunakan isyarat analog utk
  menghantar data
• Penggunaan jalur lebar dlm komunikasi biasanya
  akan melibatkan penukaran isyarat digital lt -- gt
  analog

5
5.2 Pemodulatan Digital-ke-Analog
6
Transmisi Isyarat Analog

• Biasanya modem menukarkan gelombang diskret kpd
  sinus utk transmisi analog
• Proses ini dipanggil pemodulatan
• Terdapat 4 kaedah pemodulatan
• ASK (Amplitude Shift Keying / Kekunci Anjak
  Keluasan)
• FSK Frequency Shift Keying / Kekunci Anjak
  Frekuensi)
• PSK (Phase Shift Keying / Kekunci Anjak Fasa)
• QAM (Quadrature Amplitude Modulation /
  Permodulatan Keluasan Satu Perempat)
• Kedua modem yang terlibat perlu menggunakan
  kaedah pemodulatan yang sama utk berkomunikasi

7
(No Transcript)
8
ASK (Amplitude Shift Keying)

• Amplitud gelombang sinus diguna utk hantar 0 dan
  1
• ASK (Amplitude Shift Keying / Kekunci Anjak
  Keluasan)
• Mempunyai 2 bit penduaan iaitu bit 1 atau bit 0
  yang diwakili dengan 2 keluasan yang berbeza,
  sementara frekuensi dan fasa masih dalam keadaan
  yang tetap
• Kelajuan penghantaran dengan menggunakan ASK
  adalah terhad pada kriteria fizikal sewaktu
  pertengahan proses penghantaran
• ASK ini mudah terganggu kepada hingar. Jika
  terdapat pertambahan voltan secara tiba-tiba, ia
  akan membaca bit yang tidak dirancang
• ASK banyak digunakan untuk proses penghantaran
  data digital melalui gentian fiber

9
ASK
10
Hubungan antara kadar baud dan lebarjalur
(bandwidth) dlm ASK
11
Recall

• Kadar Bit ialah bilangan bit sesaat. Kadar Baud
  ialah bilangan unit isyarat sesaat. Kadar Baud lt
  Kadar Bit.

12
Example 1
An analog signal carries 4 bits in each signal
unit. If 1000 signal units are sent per second,
find the baud rate and the bit rate
Solution
Baud rate 1000 bauds per second (baud/s) Bit
rate 1000 x 4 4000 bps
13
Example 2
The bit rate of a signal is 3000. If each signal
unit carries 6 bits, what is the baud rate?
Solution
Baud rate 3000 / 6 500 baud/s
14
Example 3
Given a bandwidth of 5000 Hz for an ASK signal,
what are the baud rate and bit rate?
Solution
In ASK the baud rate is the same as the
bandwidth, which means the baud rate is 5000. But
because the baud rate and the bit rate are also
the same for ASK, the bit rate is 5000 bps.
15
Example 4
Given a bandwidth of 10,000 Hz (1000 to 11,000
Hz), draw the full-duplex ASK diagram of the
system. Find the carriers and the bandwidths in
each direction. Assume there is no gap between
the bands in the two directions.
Solution
For full-duplex ASK, the bandwidth for each
direction is BW 10000 / 2 5000 Hz The
carrier frequencies can be chosen at the middle
of each band (see Fig. 5.5). fc (forward)
1000 5000/2 3500 Hz fc (backward) 11000
5000/2 8500 Hz
16
Solution to example 4
17
Keburukan ASK

• Talian telefon terdedah kpd kualiti transmisi
  yang memberi kesan kepada amplitud terutamanya
  untuk panggilan jarak jauh
• Mungkin berlaku pemerosotan amplitud

18
FSK (Frequency Shift Keying)

• Ciri utamanya, frekuensi gelombang sinus berubah
  manakala amplitudnya tetap
• Dipanggil juga frequency shift keying kerana
  data dihantar dgn mengubah frekuensi
• Perlu 2 frekuensi berbeza (wakilkan 1 dan 0) utk
  transmisi setiap hala
• Utk transmisi 2 hala perlu 4 frekuensi

19
Frequency Shift-Keying
20
Hubungan antara kadar baud dan lebarjalur
(bandwidth) dlm FSK
21
Example 5
Find the minimum bandwidth for an FSK signal
transmitting at 2000 bps. Transmission is in
half-duplex mode, and the carriers are separated
by 3000 Hz.
Solution
For FSK BW baud rate fc1 - fc0
BW bit rate fc1 - fc0 2000 3000 5000
Hz
22
Example 6
Find the maximum bit rates for an FSK signal if
the bandwidth of the medium is 12,000 Hz and the
difference between the two carriers is 2000 Hz.
Transmission is in full-duplex mode.
Solution
Because the transmission is full duplex, only
6000 Hz is allocated for each direction. BW
baud rate fc1 - fc0 Baud rate BW - (fc1 -
fc0 ) 6000 - 2000 4000 But because the baud
rate is the same as the bit rate, the bit rate is
4000 bps.
23
PSK (Phase Shift Keying)

• Teknik yang lebih canggih
• Data dihantar dgn menukar fasa gelombang sinus
• Fasa isyarat pada tempoh setiap bit adalah tetap
  dan nilainya bergantung pada bit (1 atau 0)
• PSK tidak mudah terganggu kepada hingar yang
  memberi kesan terhadap ASK tetapi bukan pada
  kekangan lebar jalur FSK
• Ini bermaksud, perubahan kecil pada isyarat
  boleh dikesan oleh penerima
• Oleh itu, dengan menggunakan sepenuhnya 2
  kelainan isyarat, setiap satu mewakili satu bit
  juga boleh menggunakan 4 kelainan dan setiap
  anjakan fasa mewakili 2 bit / dwibit

24
(No Transcript)
25
Phase Shift-Keying
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
(No Transcript)
29
Example 7
Given a bandwidth of 5000 Hz for an 8-PSK signal,
what are the baud rate and bit rate?
Solution
For PSK the baud rate is the same as the
bandwidth, which means the baud rate is 5000. But
in 8-PSK the bit rate is 3 times the baud rate,
so the bit rate is 15,000 bps.
30
QAM (Pemodulatan Amplitud 1/4)

• Merupakan penggabungan di antara ASK dan PSK
• Secara teori, sebarang ukuran nombor dari segi
  perubahan amplitud boleh digabungkan dengan
  sebarang ukuran nombor pada setiap perubahan fasa

31
(No Transcript)
32
8-QAM
33
Kombinasi QAM
34
Bit dan Baud
35
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

36
Example 8
A constellation diagram consists of eight equally
spaced points on a circle. If the bit rate is
4800 bps, what is the baud rate?
Solution
The constellation indicates 8-PSK with the points
45 degrees apart. Since 23 8, 3 bits are
transmitted with each signal unit. Therefore, the
baud rate is 4800 / 3
1600 baud
37
5.3 Modem Telefon

• Suatu talian telefon mempunyai lebarjalur hampir
  2400 Hz untuk penghantaran data

38
Lebarjalur Talian Telefon
39

• Perkataan Modem bermaksud modulator/demodulator
  .

40
Pemodulatan/Penyahmodulatan
41
Modem Tradisional
42
Modem 56K
43
5.4 Pemodulatan Isyarat Analog

• Pemodulatan Amplitud (AM)
• Pemodulatan Frekuensi (FM)
• Pemodulatan Fasa (PM)

44
Pemodulatan Analog-ke-Analog
45
Bentuk Pemodulan Analog-ke-Analog
46
Pemodulatan Amplitud
47
Lebarjalur AM
48
Peruntukan jalur AM
49
Example 9
We have an audio signal with a bandwidth of 4
KHz. What is the bandwidth needed if we modulate
the signal using AM? Ignore FCC regulations.
Solution
An AM signal requires twice the bandwidth of the
original signal BW 2 x 4 KHz 8
KHz
50

• Lebarjalur keseluruhan yg diperlukan untuk FM
  boleh ditentukan melalui lebarjalur isyarat
  audio
• BWt 10 x BWm.

51
Pemodulatan Frekuensi
52
Lebarjalur FM
53

• 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).

54
Peruntukan jalur FM
55
Example 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.
Solution
An FM signal requires 10 times the bandwidth of
the original signal BW 10 x 4 MHz
40 MHz