Dokumen ini membahas teknik pengkodean dan modulasi sinyal digital. Ada empat kombinasi pengkodean yaitu data digital-sinyal digital, data digital-sinyal analog, data analog-sinyal digital, dan data analog-sinyal analog. Dokumen fokus pada pengkodean data digital ke sinyal digital dengan format NRZ, Manchester, dan teknik penggantian kode untuk menghindari kesalahan deteksi.

1. TK2083 Teknologi Informasi Teknik Komputer
Disusun Oleh: Marlindia Ike Sari, M.T.
ike@politekniktelkom.ac.id
Hanya untuk kepentingan pengajaran di lingkungan Politeknik Telkom
Pengkodean 1

2. Encoding and Modulation Techniques

3. Four Possible Combinations
 Digital Data, Digital Signals
 Digital Data, Analog Signals
 Analog Data, Digital Signals
 Analog Data, Analog Signals

4. Digital Data, Digital Signal
 Elemen sinyal pulsa
 Data binary ditransmisikan
dengan meng-encode -kan
tiap bit data menjadi
elemen-elemen sinyal.
 Elemen sinyal:
 Unipolar
 Bipolar
Unipolar
Bipolar

5. Terminology
 Data rate (R): bps
 Durasi satu bit ( one Bit time)
 Signaling rate atau modulation rate (baud rate)
 Nilai logic ‘1’ dan’0’ memiliki tanda yg berbeda

6. Digital Data, Digital Signals:
 Tugas-tugas receiver dalam mengartikan sinyal-
sinyal digital :
 receiver harus mengetahui timing dari tiap bit
 receiver harus menentukan apakah level sinyal dalam
posisi bit high(1) atau low(0)Tugas-tugas ini dilaksana kan
dengan men-sampling tiap posisi bit pada tengah-
tengahinterval dan membandingkan nilainya dengan
threshold

7. Digital Data, Digital Signals
 Faktor yang menentukan sukses dari receiver dalam
mengartikan sinyal yang datang :
 Data rate (kecepatan data)
 SNR
 Bandwidth

8. Digital Signal Encoding Formats
 Nonreturn-to-Zero
 NRZ-L (Level)
 NRZI (Invert on Ones)
 Multilevel Binary
 Bipolar-AMI (Alternate Mark Inversion)
 Pseudoternary
 Biphase
 Manchester
 Differential Manchester

10. Nonreturn to Zero (NRZ)
 Dua level voltase yg berbeda untuk merepresentasikan 0
dan 1
 Tingkat tegangan tetap konstan sepanjang interval bit
 NRZ-L (Nonreturn to Zero--Low)
 Binary 0-- high voltage.
 Binary 1-- low voltage.

11. Nonreturn to Zero Inverted
(NRZI)
 NRZI (Nonreturn to zero--Invert on 1’s)
 Binary 0—tidak ada perpindahan .
 Binary 1—ada perpindahan (high-to-low or low-to-high)
dan berada di permulaan inerval bit.
 Differential encoding-- informasi yang
ditransmisikan lebih ditujukan pada pengertian
susunan simbol-simbol data yg berurutan
dibandingkan dg elemen-elemen sinyal itu
sendiri).

12. NRZI (contoh)
 Clue: bit-bit nya berada pada saat clocknya

13. NRZ

14. Evaluating NRZ
 Signal Spectrum—efisisensi penggunaan bandwidth,
terdapat komponen DC
 Clocking—tidak memepunyai kemapuan sinkronisasi
 Error Detection—tidak ada deteksi error.
 Signal Interference and Noise Immunity—BER lebih
baik dari multilevel binary
 Cost and Complexity—mudah dan sederhana
 Umumnya digunakan untuk digital magnetic recording.
 Kurang digunakan untuk transmisi.

15. MULTILEVEL BINARY
 Bipolar-AMI yaitu suatu kode dimana binary ‘0′
diwakili dengan tidak adanya line
 sinyal dan binary ‘1′ diwakili oleh suatu pulsa positif
atau negatif.
 Zero menggambarkan tidak adanya line signal
 Satu menggambarkan positif atau negatif sinyal

16. Pseudoternary
 Pseudoternary yaitu suatu kode dimana binary ‘1′
diwakili oleh ketiadaan line sinyal
 dan binary ‘0′ oleh pergantian pulsa-pulsa positif dan
negatif.
 Satu menggambarkan adanya jalur sinyal
 Zero menggambarkan perwakilan dari positif dan
negatif

17. Bipolar AMI
Pseudoternary

18. Trade Off for Multilevel Binary
 Tidak seefisien NRZ
 Setiap elemen sinyal hanya merepresentasikan satu bit
 Didalam suatu sistem 3 level dapat merepresentasikan
log23 = 1.58 bit
 Receiver harus membedakan antara tiga level
(+A, -A, 0)
 Memerlukan sekitar 3dB lebih kuat sinyal untuk
kemungkinan (probabilitas) yang sama dari bit error

19. Dua fase (Biphase)
 Manchester
 Transisi di tengah untuk tiap periode bit
 Perpindahan transisi sebagai clock dan data
 Rendah ke tinggi menggambarkan 1
 Tinggi ke rendah menggambarkan 0
- Digunakan oleh IEEE 802.3
 Differential Manchester
 Transisi pertengahan bit hanya digunakan untuk clocking
 Transisi dimulai saat periode bit menggambarkan 0
 Tidak ada transisi yang dimulai saat periode bit dalam
menggambarkan satu
 Menggunakan differential encoding
 Digunakan oleh IEEE 802.5

20. Manchester Encoding

21. Differential Manchester Encoding

22. Biphase Kelebihan dan Kekurangan
 Kelebihan
 Paling tidak satu transisi setiap waktu bit dan mungkin
bisa dua
 Kecepatan modulasi maksimum adalah dua kali NRZ
 Perlu bandwidth yang lebih lebar
 Kekurangan
 Sinkronisasi pada transisi mid bit (self clocking)
 Tidak ada komponen DC
 Pendeteksian kesalahan
 Tidak ada transisi yang diharapkan

23. Kecepatan Modulasi

24. Scrambling
 Gunakan “scrambling” untuk mengganti urutan yang
akan menghasilkan tegangan konstan
 Cara memasukkan urutan
 Harus menghasilkan transisi yang cukup untuk sync
 Harus bisa dikenali oleh receiver dan diganti dengan
yang asli
 Panjangnya sama dengan yang asli
 Tidak ada komponen DC
 Tidak ada urutan garis sinyal level nol yang panjang
 Tidak ada pengurangan dalam kecepatannya (data rate)
 Kemampuan pendeteksian kesalahan

25. B8ZS
 Bipolar dengan 8 Zeros Substitution
 Berdasarkan pada bipolar-AMI
 Jika octet dari semua nol dan pulsa tegangan terakhir
yang mendahuluinya adalah positif maka di-encode
seperti 000+-0-+
 Jika octet dari semua nol dan pulse tegangan terakhir
yang mendahuluinya adalah negatif maka di-encode
seperti 000-+0+-
 Menyebabkan dua “violation” AMI code
 Bukan menjadi seperti hasil noise
 Receiver mendeteksi dan menginterpretasikan sebagai
octet dari semua nol

26. HDB3
26
 High Density Bipolar 3 Zeros
 Berdasarkan pada bipolar-AMI
 String dari empat nol digantikan dengan satu atau
dua pulsa

27. B8ZS dan HDB3
27

28.  Referensi: Data and Computer Communications 8th
William Stallings (Chapter 5)