"Tugas Kelompok 1"

“PENGKODEAN, SINYAL DAN DATA ANALOG DAN DIGITAL”

A.    SINYAL

Sinyal didefinisikan sebagai :

“Data atau informasi yang telah mengalami suatu proses sedemikian rupa sehingga siap untuk dikirim ke pihak penerima melalui suatu saluran transmisi.”

Informasi didefinisikan sebagai :

            “ Kenyataan/ fakta penting yang tercatat/ terekam yang mempunyai arti yang unik dan dapat diinterprestasikan oleh manusia.”

           

            Data di deefinisikan sebagai berikut :

            “Data adalah kenyataan/fakta penting yang tercatat/ terekam yang dapat diproses/ diinterprestasikan oleh komputer/ manusia sehingga menghasilkan arti yang bermacam-macam.”

Ada 2 jenis sinyal yaitu :

Sinyal Analog

Sinyal Digital

1 Sinyal Analog

            Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang yang kontinyu,

yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang.

            Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah

amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus,

mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog. Hal

ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan analisis fourier, suatu sinyal analog dapat

diperoleh dari perpaduan sejumlah gelombang sinus.

            Dengan menggunakan sinyal analog, maka jangkauan transmisi data dapat

mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh oleh noise. Gelombang

pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable

dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.

Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog.

Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.

Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.

Gambar. Sinyal Analog

2 Sinyal Digital

            Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami

perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Sinyal digital hanya

memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau,

tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data

yang relatif dekat.

Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai dua

Keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada sinyal digital.

            Sebuah bit dapat berupa nol (0) atau satu (1). Kemungkinan nilai untuk sebuah bit

adalah 2 buah (21). Kemungkinan nilai untuk 2 bit adalah sebanyak 4 (22), berupa 00,

01, 10, dan 11. Secara umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh

kombinasi n bit adalah sebesar 2n buah.

Gambar. Sinyal Digital

B.     transmisi data analog dan digital

disini saya akan coba share tentang transmisi data digital dan analog. 

Transmisi data, pada dasarnya memiliki arti sebagai komunikasi dari data dengan penyebaran dan pemrosesan sinyal. Dalam hal ini data yang dimaksud adalah data analog dan digital.

1.      Transmisi data analog

Istilah analog dapat disamakan dengan pengertian kontinu. Jadi, data analog adalah komunikasi dari data dengan penyebaran dan pemrosesan sinyal yang ditampilkan melalui ukuran fisik serta memiliki nilai berulang secara terus menerus dan kontinu dalam beberapa interval. Data mentransmisikan sinyal analog tanpa memperhatikan muatannya. Tentunya dalam transmisi ini kita memerlukan sinyal. Sinyal analog merupakan sinyal untuk menampilkan data analog, berupa berbagai macam gelombang elektromagnetik yang berlangsung terus menerus dan disebarkan melalui berbagai media transmisi. Untuk jarak yang jauh dipakai amplifier yang akan menambah kekuatan sinyal sehingga menghasilkan distorsi yang terbatas.

Beberapa tipe dari transmisi analog yaitu:

a.      Sinyal analog dipancarkan tanpa melihat isi.

b.     Memperkuat noise.

c.     Data berupa data digital atau analog.

d.     Menggunakan amplifier untuk sinyal boost.

Contoh:

Video dan audio.

Transmisi data digital:

Istilah digital dapat disamakan dengan discrete. Jadi, data digital merupakan data yang memiliki deretan nilai-nilai yang berlainan dan memiliki ciri-ciri tersendiri. Data digital juga dapat dibawa melalui sinyal-sinyal analog dengan menggunakan sebuah modem (modulator / demodulator). Untuk mencapai jarak yang jauh dipakai repeater yang menghasilkan sinyal sebagai ‘1’ atau ‘0’ sehingga tidak terjadi distorsi.

Alasan digunakannya teknik pensinyalan digital adalah:

a.   Teknologi digital adalah teknologi LSI dan VLSI menyebabkan penurunan biaya dan ukuran sirkuit digital.

b.   Penggunaan kapasitas agar lebih efektif digunakan teknik multiplexing yang mana lebih mudah dan murah dengan teknik digital dari pada teknik analog.

c.    Keuntungan data lebih terjamin karena menggunakan repeater dibanding amplifier sehingga transmisi jarak jauh tidak menimbulkan banyak kesalahan.

d.   Integrasi, karena semua sinyal (data analog dan digital) diperlukan seecara digital maka mempunyai bentuk yang sama. Dengan demikian secara ekonomis dapat diintegrasikan denngan suara (voice), video dan data digital.

e.    Keamanan dan privasi teknik enkripsi dapat diaplikasikan ke data digital dank e data analog yang sudah mengalami digitalisasi.

Teknologi digital memiliki beberapa keistimewaan unik yang tidak dapat ditemukan pada teknologi analog, yaitu :

Ø  Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informasi itu sendiri.

Ø  Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.

Ø  Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimkannya secara interaktif.

Kelebihan pada sinyal sistem digital

Signal digital memiliki kelebihan dibanding signal analog; yang meliputi :

a. Kualitas suara lebih jernih, selain lebih jelas signal digital memiliki sedikit kesalahan
b. Kecepatan lebih tinggi

c. Lebih sedikit kesalahan memerlukan tenaga pendukung yang tidak terlalu kompleks

Proses perubahan dari data analog ke digital. Sinyal analog untuk membawa data analog dan digital:

Pemahaman yang mudah tentang analog dan digital adalah pada pita kaset lagu dan file MP3. Jika meng-copy (menyalin) atau merekam pita kaset, tentu hasilnya banyak ditentukan oleh alat perekamnya, kebersihan ”head” rekam nya, dan sebagainya, semakin banyak merekam ke tempat lain, kualitas suaranya akan berubah. Tapi dengan meng-copy file MP3, akan mendapat salinannya sama persis dengan aslinya, berapapun banyaknya menggandakannya. Kini ada juga yang menyalin lagu-lagu dari pita kaset menjadi file, atau disebut juga “men-digital-isasi”.Namun dalam bidang audio ini, sistem analog masih memiliki beberapa ”keunggulan” dibanding sistem digital, yang menyebabkan masih ada beberapa penggemar fanatik yang lebih menyukai rekaman Perbedaan kamera analog (manual) dan kamera digital hanya terletak pada media penyimpanannya, kalau kamera sebelumnya ”menyimpan” data gambar dalam bentuk film yang harus kamu proses dulu untuk bisa mendapatkan ”foto” nya, sementara kamera digital menyimpan data gambarnya dalam bentuk data ”digital” yang bisa langsung kamu nikmati sesaat setelah ”dijepret”.

2.      Transmisi Analog

            Sinyal analog ditransmisikan tanpa memperhatikan isinya Data dapat berupa data analog atau digital Terdapat redaman yang berbanding lurus dengan jarak Menggunakan amplifiers untuk memperkuat sinyal à noise/derau juga ikut dikuatkan Transmisi Digital Memperhatikan isi data Integritas terancam oleh noise/derau, redaman dan lainnya Menggunakan pengulang / repeaters.  Repeater menerima sinyal, mengekstrak pola bit,dan kemudian ditransmisikan kembali Dengan demikian, redaman dapat diatasi namun noise/derau tidak dikuatkan.

Keuntungan sinyal sistem analog:

bahwa kita berhubungan dengan nilai-nilai, bukan dengan bentuk gelombang. Nilai-nilai bisa dimanipulasi dengan rangkaian rangkaian logika, atau jika perlu, dengan mikroprosesor. Operasi-operasi matematika yang rumit bisa secara mudah ditampilkan untuk mendapatkan fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam transmisi sinyal.
berhubungan dengan range dinamis. Kita dapat mengilustrasikan hubungan ini dalam sebuah contoh. Perekaman disk piringan hitam analog mempunyai masalah terhadap range dinamik yang terbatas. Suara-suara yang sangat keras memerlukan variasi bentuk alur yang ekstrim, dan sulit bagi jarum perekam untuk mengikuti variasi-variasi tersebut. Sementara perekaman secara digital tidak mengalami masalah, karena semua nilai amplitudo-nya, baik yang sangat tinggi maupun yang sangat rendah, ditransmisikan menggunakan urutan sinyal terbatas yang sama.

Kerugian sinyal sistem analog:

            Pengiriman signal analog dapat dianalogikan mengirim air lewat pipa. Aliran pipa kehilangan tenaganya saat disalurkan melalui sebuah pipa. Semakin jauh pipa semakin banyak tenaga yang berkurang dan aliran semakin menjadi lemah. Demikian pula signal analog akan menjadi lemah setelah melewati jarak yang jauh. elain bertambah jauh signal analog juga memungut interferensi elektrik atau “noise” dari dalam alur. Kabel listrik, petir dan mesin-mesin listrik semua menginjeksikan noise dalam bentuk elektrik pada signal analog. Untuk mengatasi kelemahan tersebut maka diperlukan alat penguat signal yang disebut amplifier

            Dalam konteks komputer (mesin komputer) maka analog dan digital dalam penerapannya yaitu: Analog Computer Digunakan untuk data yang sifatnya kontinyu dan bukan data yang berbentuk angka, tetapi dalam bentuk fisik,seperti misalnya arus listrik,temperatur,kecepatan,tekanan,dll

Digital Computer Digunakan untuk data berbentuk angka atau huruf Keunggulan :

- Memproses data lebih tepat dibandingkan dengan komputer analog

- Dapat menyimpan data selama masih dibutuhkan oleh proses

- Dapat melakukan operasi logika

- Data yang telah dimasukkan dapat dikoreksi atau dihapus  Output dari komputer digital dapat berupa angka, huruf,grafik maupun gambar Gangguan dalam Transmisi Sinyal yang diterima dapat berbeda dari sinyal yang dikirim Pada sistem transmisi analog terjadi degradasi/penurunan kualitas sinyal Pada sistem transmisi digital terjadi kesalahan bit (bit errors) Hal-hal tersebut disebabkan oleh : Redaman atau distorsi redaman Distorsi delay
Derau (Noise)

C.    PENGKODEAN

      Pengkodean adalah suatu teknik yang dilakukan untuk memberikan penegasan pada proses yang terlibat (data dan pensinyalan) transmisi data. Dalam proses tesebut perlu diperhatikan pula fasilitas-fasilitas komunikasi dan media yang tersedia.

Adapun tujuan pengkodean data adalah:

1.      Tidak ada urutan bit yang menyebabkan sinyal berada pada level 0 dalam waktu lama

2.      Tidak mengurangi laju data

3.      Kemampuan deteksi kesalahan

Pembagian Pengkodean

a.      BCD (Binary Coded Decimal)

Merupakan kode binary yang di gunakan untuk mewakili nilai digit decimal saja, yaitu nilai angka 0 s/d 9. BCD menggunakan kombinasi dari 4 digit. Kode BCD digunakan pada komputer generasi pertama

b.      SBCDIC (Standard Binary Coded Decimal Intercharge code)

Merupakan coding 6 bit untuk 64 karakter. posisi bit di SBCDIC dibagi menjadi 2 zone, yaitu 2 bit pertama (diberi nama bit A dan bit B) disebut dengan alpha bit position dan 4 bit berikutnya (diberi nama bit 8, bit 4, bit 2, dan bit 1) disebut dengan numeric bit position.

c.       EBCDIC (Extended Binary Code Decimal for Information Intercharge)

Merupakan kepanjangan dari Extended Binary Coded Decimal Interchange Code. Terdiri dari kombinasi 8-bit. Pada jenis ini high order bits atau 4-bit pertama disebut dengan zone bits dan low-order bits atau 4 bit kedua disebut dengan numeric bits.

merupakan coding 8 bit untuk 256 karakter. Tranmisi asinkron membutuhkan 11 bit,yaitu :

1 bit awal – 8 bit data

1 bit pariti – 1 bit akhir

d.      ASCII (American Standard Code For Information Intercharge)

Merupakan kepanjangan dari America Standart Code for Information Interchange, yang dikembangkan oleh American National Standarts Institute (ANSI) untuk tujuan membuat kode binary yang standar, kode ASCII ini menggunakan kombinasi 7 bit. SSCII7-bit banyak digunakan oleh komputer generasi sekarang.

            Coding standar yang sering digunakan oleh peralatan komunikasi data. Merupakan  sandi 8 bit dimana 7 bit digunakan untuk bit data ditambah bit ke-8 sebagai bit parity

Kode ASCII7-bit ini terdiri dari 2 bagian:

• Control characters, merupakan karakter yang digunakan untuk mengontrol pengiriman atau transmisi.
• Informations characters, merupakan karakter-karakter yang mewakili data.

Adapun cara-cara mengodekan data, yaitu:

            Pemberian kode dapat dilakukan dengan jenis pertanyaan, jawaban atau pertanyaan. Dalam, hal ini dapat dibedakan:

1.1. Jawaban Berupa Angka

            Jawaban responden dapat dalam bentuk angka. Pertanyaan tentang pendapatan perbulan, jawabannya sudah jelas dalam bentuk angka. Misalnya, Rp. 149.500,00. Begitu dalam mengukur berat tongkol jagung, maka jawaban sudah jelas dalam bentuk angka. Untuk jawaban dalam bentuk angka ini, maka untuk kode adalah angka jawaban itu sendiri

Misalnya:

Jawaban	Kode
Luas: 4,5 hektar	45

Jika jawaban dalam bentuk interval angka, maka angka-angka tersebut perlu doberi kode tersendiri, misalnya:

Jawaban	Kode
Luas antara 0,5 ha-1,0 ha   Luas antara 1,1 ha-3,0 ha   Luas diatas 3,0 ha	15  16  17

1.2. Jawaban Pertanyaan Tertutup

            Jawaban pertanyaan tertutup adanya jawaban yang sudah disediakan lebih dahulu, dan responden hanya tinggal mengecek saja jawaban-jawaban tersebut sesuai dengan intruksi. Responden tidak mempunyai kebebasan untuk memilih jawaban diluar yang telah diberikan.

Misalnya:

Apakah bapak seorang petani?

- Ya

- Tidak

Jawaban	Kode
Ya  Tidak	0 1

            Dapat dilihat diatas tidak ada pilihan bagi responden dalam memilih apakah jawaban sesukanya tetapi hanya ada dua pilihan apakah ya atau tidak dengan menggunakan kode 0 atau 1

1.3. Jawaban Pertanyaan Semi Terbuka

            Pada jawaban semi terbuka, selain dari jawaban yang ditentukan, masih diperkenankan lagi jawaban lain yang dianggap cocok oleh responden. Jawaban yang berada diluar dari yang telah disediakan, perlu diberi angka tersendiri untuk kode.

Misalnya:
Jenis pupuk yang anda gunakan?

a.       Urea

b.      ZA

c.       TSP

d.      Lain-lain

Jawaban	Kode
Urea ZA TSP Pupuk kandang KCL Lain-lain	1 2 3 4 5 6

1.4. Jawaban Pertanyaan Terbuka

            Pada pertanyaan terbuka, jawaban yang diberikan sifatnya, sesuai dengan apa yang dipikirkan oleh penjawab, tanpa ada suatu batasan tertentu. Untuk membuat kode terhadap jawaban pertanyaan terbuka, jawaban-jawaban tersebut harus dikategorikan atau dikelompokkan lebih dahulu, sehingga tiap kelompok-kelompok berisi jawaban yang telah dibuat, tetapi apabila ada jawaban yang tidak termasuk dalam kelompok-kelompok tersebut maka dapat dimasukkan dalam kelompok “lain-lain”. Hanya perlu diingat bahwa jawaban yang dimasukkan dalam kelompok lain-lain janganlah terlalu banyak. Juga perlu diingat bahwa jawaban pertanyaan dalam tiap kategori tidak boleh tumpang tindih.

Misalnya:
Apakah alasan Bapak untuk mengikuti program bimas?

Kelompok jawaban	Kode
Alasan Ekonomi Alasan Keilmuan Alasan kebutuhan Alasan moral Alasan Bimas Lain-lain	1 2 3 4 5 6

1.5. Jawaban Kombinasi

Jawaban pertanyaan kombinasi hampir serupa dengan jawaban pertanyaan tertutup. Selain dari jawaban terpisah secara jelas, responden masih dapat dijawab kombinasi dari beberapa jwaban, misalnya:

• Apakah bapak menggunakan pupuk
• Menggunakan insektisida
• Menanam dengan jarak tanah

Jawaban pertanyaan ini dapat terdiri dari beberapa kombinasi. Kombinasi tersebut dapat diberi kode tersendiri. Misalnya:

Jawaban	Kode
Menggunakn pupuk Menggunkan Insektisida Menanam dengan jarak tanah Dan seterusnya	1 2 3 4

MACAM-MACAM TEKNIK PENGKODEAN

            Dalam sistem komunikasi, kita mengenal istilah transmisi data. Transmisi merupakan suatu proses yang melibatkan koneksi antara sistem source dan sistem tujuan. Transmisi data merupakan proses pemindahan data sebagai objek transmisi, dari sistem source ke sistem tujuan.

            Data sebagai objek transmisi memiliki karakteristik tersendiri. Data yang dipahami oleh manusia merupakan data yang berupa karakter atau teks. Sayangnya, data dengan karakteristik tersebut tidak dapat ditransmisikan dengan mudah melalui media transmisi yang berupa kabel maupun gelombang. Data tersebut harus diubah ke dalam karakteristik yang sesuai dengan proses transmisi, yakni biner dan berupa deretan bit.

            Untuk menampilkan data yang berupa deretan bit, maka diperlukan adanya sinyal digital. Data berupa deret bit diubah melalui proses encoding menjadi elemen sinyal yang merupakan pulsa-pulsa sinyal digital. Kebalikan dari proses ini adalah decoding, yakni mengubah sinyal digital menjadi data digital.

            Teknik pengkodean untuk mengubah suatu data digital ke dalam bentuk lain yang sesuai dengan media transmisi disebut Line Coding. Berikut beberapa jenis teknik pengkodean yang termasuk dalam Line Coding,

1. NRZ (Non Return To Zero) Signaling

NRZ merupakan salah satu teknik pengkodean diferensial Dalam NRZ, high-signal bernilai ‘1’ pada bit biner, dan low-signal bernilai ‘0’. NRZ dapat dibagi ke dalam beberapa bagian, antara lain

• NRZ-L (Non Return Zero-Level)

NRZ-L diterapkan berdasarkan adanya tegangan negatif atau positif. Suatu tegangan negatif akan digunakan untuk mewakili suatu biner, dan tegangan positif digunakan untuk mewakili biner lainnya. Pada NZR-L, level sinyal selalu konstan.

• NRZ-I (Non Return to Zero-Invert on ones)

Dalam NRZ-I, adanya transisi pada suatu periode bit, baik dari tinggi ke rendah maupun sebaliknya akan bernilai ‘1’. Sedangkan jika tidak ada transisi, maka bernilai ‘0’. NRZ-I memiliki kekebalan terhadap noise lebih tinggi dari jenis NRZ lain, selain itu NRZ-I tidak dipengaruhi oleh level sinyal.

• NRZ-M (Non Return to Zero-Mark)

Dalam NRZ-M, level sinyal akan berubah setiap ada bit yang bernilai ‘1’.

• NRZ-S (Non Return to Zero-Space)

NRZ-S merupakan kebalikan dari NRZ-M, dimana level sinyal akan berubah jika ada bit yang bernilai ‘0’.

Kelemahan teknik NRZ ini adalah sistem sinkronisasi yang terdapat di dalamnya buruk karena tidak memiliki sistem informasi timing dalam bentuk sinyal dan spectrum NRZ mengandung komponen DC.

2. MANCHESTER ENCODING

Teknik pengkodean Manchester merupakan salah satu teknik pengkodean biphase, dimana terdapat transisi pada setiap setengah dari periode bit.

Jika dalam setengah periode pertamanya pulsa merupakan high-signal kemudian setengah periode selanjutnya pulsa merupakan low-signal, maka akan menyatakan nilai ‘1’. Sebaliknya akan bernilai ‘0’.

Manchester encoding memiliki beberapa kelebihan, seperti sinkronisasi yang baik karena adanya transisi di setiap setengah periode bit dan receiver dapat mengatur transisi, hal ini disebut self-clocking codes, Manchester encoding juga tidak lagi mengandung komponen DC. Sayangnya, kelemahan dari teknik pengkodean ini adalah tidak adanya error-detector dari transisi yang terdapat di dalamnya.

3. 4B/5B CODE GROUP

4B/5B Code Group merupakan teknik pengkodean yang memetakan satu blok informasi yang jumlah bitnya didefinisikan dalam variabel m dan n.

Jumlah bit dalam variabel n selalu lebih besar daripada jumlah bit dalam variabel m, dengan nilai n adalah jumlah bit dalam variabel m ditambah 1.