Telekomunikasi Dasar (Sinyal Analog dan Digital)

Telekomunikasi Dasar (Sinyal Analog dan Digital)

 

PENGERTIAN TELEKOMUNIKASI & MACAM-MACAM TELEKOMUNIKASI

Telekomunikasi adalah teknik pengiriman atau penyampaian informasi, dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam kaitannyannya dengan telekomunikasi bentuk komunikasi jarak jauh dapat dibedakan atas tiga macam :

1.      Komunikasi satu arah (Simplex)

Dalam komunikasi satu arah (Simplex) pengirim dan penerima informasi tidak dapat menjalin komunikasi yang berkesinambungan melalui media yang sama. Contoh: Pager, televise, dan radio.

2.      Komunikasi dua arah (Duplex).

Dalam kamunikasi dua arah (Duplex) pengirim dan penerima informasi dapat menjalin komunikasi yang berkesinambungan melalui media yang sama . Contoh: telepon dan VOIP

3.      Komunikasi semi dua arah (Half Duplex)

Dalam komunikasi ini pengirim dan penerima informasi berkomunikasi secara bergantian namun tetap berkesinambungan. Contoh: Handy Talkie, FAX, dan Chat Room.

 

Untuk biasa melakukan telekomunikasi, ada beberapa komponen pendukungnya yaitu :

a.      Informasi: dimana data yang dikirim/diterima seperti suara, gambar, file, dan tulisan.

b.      Pengirim: mengubah informasi menjadi sinyal listrik yang siap dikirim

c.       Media transmisi : alat yang berfungsi mengirim dari pengirim kepada penerima. Karena dalam jarak jauh, maka sinya pengirim diubah lagi (dimodulasi) dengan gelombang radio, kemudiam diubah lagi menjadi gelombang elektromagnetik dan dipancarkan dengan alat bernama antenna, agar dapat terkirim jarak jauh

d.      Penerima : menerima sinyal elektromagnetik kemudian diubah menjadi sinyal listrik, sinyal diubah kedalam informasi asli sesuai pengirim, selanjutnya diproses hingga bias dipahami oleh manusia sesuai dengan yang dikirim.

SINYAL DALAM TELEKOMUNIKASI

Dalam mengubah informasi menjadi sinyal listrik yang siap dikirim, ada du acara pengiriman yang dipakai :

 

A.      SIGNAL ANALOG

Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang continue, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitude, frekuensi, dann phase.

Amplitude merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan sinyal analog, FrekuensI adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik, Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.

 

Analog disebarluaskan melalui gelombang elektromagnnetik (gelombang radio) secara terus menerus, yang banyak dipengaruhi oleh faktor “penggangu”. Analog merupakan bentuk komunikasi elektromagnetik yang merupakan proses pengiriman sinyal pada gelombang elektromagnetik dan bersifat variable yang berurutan. Jadi system analog merupakan suatu bentuk komunikasi elektromagentik yang menggatungkan proses pengiriman sinyalnya pada gelombang elektromagnetik.

Misalnya ketika seseorang berkomunikasi dengan menggunakan telepon, maka suara yang dikirim melalui jaringan telepon tersebut dilewatkan melalui gelombang. Dan kemudian, ketika gelombang ini diterima, maka gelombang tersebutlah yang diterjemahkan kembali ke dalam bentuk suara, sehingga si penerima dapat mendengar apa yang disampaikan oleh pembicara lainnya dari kamunikasi tersebut.

 

Sinyal analog merupakan pemanfaatan gelombang elektronik. Proses pengiriman suara, misalnya pada teknologi telepon, dilewatkan melalui gelombang elektronmagnetik ini, yang bersifat variable dan berkelanjutan. Satu komplit gelombang dimulai dari voltase nol kemudian menuju voltase tertinggi dan turun hingga voltase terendah dan kemali ke voltase nol. Kecepatan dari gelombang ini disebut dengan hertz (Hz) yang diukur dalam satuan detik.

Misalnya dalam satu detik, gelombang dikirimkan sebanyak 10,  maka disebut dengan 10 Hz. Contohnya sinyal gambar televisi, atau suara radio yang dikirimkan secara  berkesinambungan.

Pelayanan dengan menggunakan sinyal ini agak lambat dan gampang eror dibandingkan dengan data dalam bentuk digital. Gelombang analog ini disebut dengan baud. Baud adalah sinyal atau gelombang listrik analog. Satu gelombang analog sama dengan satu baud.

Kelemahan dari system ini adalah tidak bisa mengukur suatu dengan cukup teliti. Karena hal ini disebabkan kemampuan mereka untuk secara konsisten terus menurus merekam perubahan yang terus menerus terjadi dalam setiap pengukuran yang dilakukan oleh system analog ini ada peluang keragu-raguan akan hasil yang dicapai, dalam sebuah system yang membutuhkan ketepatan kordinasi dan ketepatan angka-angka yang benar dan pas, kesalahan kecil akibat kesalahan menghitung akan berdampak besar dalam hasil akhir. System ini butuh ketepatan dan ketelitian yang akurat, salah satu bentuknya adalah otak kita.

 

Contoh saja telepon yang berbasis analog, telepon yang pada awalnya ditemukan pada tahun 1876, diniatkan sebagai media untuk mengirimkan suara, dan salah satu penerapan konsep analog. Sampai pada tahun 1960-an. Penerapan analog ini masih tetap bertahan. Setelah itu mulai mengarah kepada teknologi digital. Begitu juga dengan televisi analog yang menerjemahkan sinyal menggunakan gelombang radio. Pemancar televisi mengirim gambar dan suara melalui gelombang radio, diterima oleh antena rumah dan diterjemahkan menjadi gambar yang kita tonton. Berbagai contoh system analog :

1.      Perekam pita magnetic

2.      Penguat audio

B.      SIGNAL DIGITAL

 

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 pengirim data yang relative 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. Teknologi digital memiliki beberapa keistimewaan unik yang tidak dapat ditemukan pada teknologi analog, seperti :

1.      Mampu mengirim informasi dengan kecepatan cahaya yang mengakibatkan innformasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.

2.      Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kwalitas dan kuantitas informasi itu sendiri.

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

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

Pemahaman yang mudah tentang analog dan digital adalah pada pita kaset lagu dan file mp3. Jia meng-copy (menyalin) atau merekam pita kaset, tentu hasilnya banyak ditentukan oleh alat perekamnya, kebersihannya “head” rekamnya, dan sebagainya, semakin banyak merekam ke tempat lain, kualitas suaranya akan berubah. Tapi dengan meng-copy file mp3, akan mendapatkan salinannya sama persis dengan aslinya, berapapun banyaknya kamu menggandakannya. Kini ada juga yang menyalin lagu-lagu dari pita kaset menjadi file, atau yang sering disebut “mendigital-isasi”. Namun dalam bidang audio ini, system analog masih memiliki beberapa “keunggulan” dibanding system digital, yang menyebabkan masih ada beberapa penggemar fanatic yang lebih menyukai rekaman analog.

Perbedaan kamera analog (manual) dan kamera digital hanya terletak pada media penyimpanannya, kalau kamera sebelumnya “menyimpan” data gambar dalam bentuk film yang kamu proses dulu untuk mendapatkan “foto”nya, sementara kamera digital menyimpan data gambarnya dalam bentuk data “digital” yang bisa  langsung dilihat saat setelah “terfoto”.

 

Dalam bidang telekomunikasi, perbedaan telepon analog dan digital bukan berdasarkan jenis pesawat teleponnya, namun pada “sistem” di sentral teleponnya, walaupun untuk mendukung system sentral yang digital, diperlukan pesawat telepon khusus. Begitu juga dengan siaran televisi analog dan televise digital. Siaran analog kadang – kadang terganggu dengan kendala cuaca, letak bangunan, dan penyebab lainnya, sementara siaran digital memilii kualitas suara dan gambar yang lebih bagus, karena “data”nya tidak mengalami “gangguan” saat dikirim ke TV Penerimanya.

Kelebihan informasi digital adalah kompresi dan kemudahan untuk ditransfer ke media elektronik lain. Kelebihan ini dimanfaatkan secara optimal oleh teknologi internet, misalnya dengan menaruhnya ke suatu website atau umumnya disbut dengan meng-upload. Cara seperti ini disebut online di dunia cyber. System tranmisi digital menyediakan :

a.      Tingkat pengiriman informasi yang lebih tinggi.

b.      Perpindahan informasi yang lebih banyak

c.       Tingkat kesalahan yang lebih rendah dibandingkan system analog.

d.      Peningkatan ekonomi. Contoh saja computer, computer mengolah data yang ada secara digital, melaui sinyal listrik yang diterimanya atau  dikirimkannya. Pada prinsipnya computer hanya mengenal dua arus, yaitu on dan off, atau dengan istilah dalam angkanya sering juga dikenal dengan 1 (satu) atau nol (0). Kombinasi dari arus on atau ogg inilah yang membuat computer melakukan banyak hal, baik dalam mengenal huruf, gambar, suara, bahkan film.

e.      Film yang menarik yang akan ditonton dalam format digital. Perkembangan tekonologi digital dari computer dapat mengakibatkan dampak positif  dari segala pihak yang dapat memanfaatkannya. Contohnya saja untuk menerbitkan buku atau tulisan dapat secara online. Penjualan buku atau tulisan dapat dilakukan melalui internet tanpa melalui penjualan seperti di pasar. Pengguna dapat membaca abstraksi sebuah buku atau tulisan dan sebuah buku utuh di took buku ini. Media digital seperti ini dapat hadir dengan membuat tulisan atau buku.

f.        Buku yang memang dari format computer atau dengan mengkonversikan buku-buku yang telah lama dicetak dulu dalam format online. Metode seperti ini membutuhkan software peranti lunak yang bernama optical character recognition (OCR). Software ini kemudian akan mengkoversikan kalimat – kalimat yang tercetak dalam karakter-karakter yang dapat dibaca computer.

Begitu juga dengan televisi digital, televisi digital adalah standar baru transmisi gambar dan suata untuk menggantikan system analog yang ada sekarang. Selain keunggulan kualitas gambar/ suara, televisi digital juga menjanjikan penghematan yang luar biasa dalam hal lebar bandwidth sinyal siaran, krisis keterbatasan alokasi frekuensi akan hilang sehingga akan lebih bantak channel yang bias ditawarkan ke pemirsa. Tidak hanya itu, stasiun pemancar atau stasiun televise juga bias menggunakan beberapa sinyal dalam satu lebar gelombang yang sama, memungkinkan untuk melakukan siaran atau menambahkan isi atau informasi tembahan dalam sinyal televisi digital. Untuk yang memanfaatkan televisi kabel/ satelit, bisa memanfaatkannya untuk melihat jadwal atau informasi tambahan dalam bentuk teks dalam sebuah program/channel tertentu. Contoh system digital saat ini (sebelum system analog), yaitu :

1.      Audio recording (CDs, DAT, mp3,) Phone system  swithing

2.      Automobile engine control

3.      Kawalan automasi (mesin dan robot dalam pembuatan sesuatu produk dan lif)

4.      Movie effect, still dan video camera

5.      Pengiraan (Computing).

PERBEDAAN SINYAL ANALOG DAN DIGITAL

         

No	ANALOG	DIGITAL
1.	Teknologi lama	Teknologi baru
2.	Dirancang untuk voice	Dirancang untuk voice dan opsi – opsi pengujian yang lengkap
3.	Tidak efisien untuk data	Kecepatan lebih tinggi
4.	Kecepatan lebih rendah	Overhead rendah
5.	Overhead tinggi	Setiap sinyal digital dapat dikonversikan ke analog
6.	Bersifat continue	Bersifat discreate ( 0 dan 1)
7.	Bagus digunakan untuk komunikasi yang lalu lintasnya rendah	Bagus digunakan untuk komunikasi yang lalu lintasnya tinggi
8.	Perbaikan error sulit	Lebih mudah dilakukan modifikasi informasi
9.	Menggunakan konsep frekuensi	Menggunakan konsep Biner/bit
10.	Boros bandwith	Lebih hemat bandwith

PERBEDAAN MENURUT KARAKTERISTIKNYA

Karakteristik system digital adalah bahwa ia bersifat diskrit, sedangkan system analog bersifat continue sehingga pengukuran yang didapat sebenarnya lebih tepat dari system digital hanya saja banyak keuntungan yang lain yang dimiliki oleh system digital. Masing – masing system tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan sendiri tergantung dari untuk kasus apa system tersebut digunakan.

PERBEDAAN MENURUT PESANYA

Pesan analog adalah kuantitas fisik yang bervariasi terhadap waktu dan dalam bentuk continue. Contoh sinyal analog adalah tekanan akustik yang dihasilkan ketika kita berbicara dan arus voice pada saluran telepon konvensional. Karena informasi terkandung pada gelombang yang selalu berubah terhadap waktu, maka system komunikasi analog harus dapat mentransmisikan gelombang ini pada tingkat fidelitas tertentu. Fidelitas dapat diartikan seberapa mirip sinyal yang telah dikonvermasikan dibandingkan dengan sinyal sumber asal atau sinyal sebelumnya. Semakin mirip sinyal tersebut dengan sinyal sebelum konversi maka fodelitasnya semakin baik.

Pesan digital adalah deratan symbol yang merepresentasikan informasi. Karena informasi terkandung dalam symbol-simbol, maka system komunikasi digital harus dapat mengangkut symbol-simbol tersebut dengan tingkat akurasi tertentu. Yang menjadi pertimbangan utama dalam disain system adalah menjaga agar symbol tidak berubah.

PERBEDAAN MENURUT CARA KERJANYA

System digital merupakan bentuk sampling dari system analog. Digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk bilangan biner (Hexa). Besarnya nilai suatu system digital dibatasi oleh lebarnya/ jumlah bit (bendwidth). Jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi system digital. Contoh kasus ada system digital dengan lebar 1 byte (8 bit).

Pada system analog, terdapat amplifier di sepanjang jalur tranmisi. Setiap amplifier menghasilkan penguatan (gain), baik menguatkan sinyal pesan maupun noise tambahan yang menyertai di sepanjang jalur tranmisi tersebut. Pada sistem digital, amplifier digantikan regenerative repeater. Fungsi repeater selain menguatkan sinyal, juga “membersihkan” sinyal tersebut dari noise. Pada sinyal “unipolar baseband”, sinyal input hanya mempunyai dua nilai – 0 atau 1. Jadi repeater harus memutuskan, maka dari kedua kemungkinan tersebut yang boleh ditampilkan pada interval waktu tertentu, untuk menjadi nilai sesungguhnya di sisi terima.

 

Keuntungan kedua dari system komunikasi digital adalah 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 mendapat fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam tranmisi sinyal. Keuntungan ketiga 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 alur yang ekstrim, dan sulit bagi jarum perekam untuk mengikuti variasi – variasi tersebut. Sementara perekam secara digital tidak mengalami masalah karena semua nilai amplitude-nya, baik yang sangat tinggi maupun yang sangat rendah, ditranmisikan menggunakan urutan sinyal terbatas yang sama. Namun di dunia ini tidak ada yang ideal. Demikian pula halnya dengan system komunikasi digital. Kerugian system digital dibandingkan dengan system analog adalah, bahwa system digital memerlukan bandwidth yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditranmisikan menggunakan single-sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan system digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth hingga empat kali dari system analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi system untuk mengetahui kapan setiap symbol yang terkirim mmullai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap symbol sudah terkirim dengan benar.

Secara mudahnya, digital itu adalah 0 dan 1, atau logika biner, atau diskrit, sedang analog adalah continous. Digital bisa dilihat sebagai analog yang dicuplik/disampling, kalau samplingnya semakin sering atau deltanya makin kecil, katakana mendekati nol, maka sinyal digital bias terlihat menjadi analog kembali. Menghitung sinyal digital lebih gampang karena diskrit, sedang analog anda harus menggunakan diferensial integral.

Kalau alat-alat yang digital, itu yang dibuat dan bekerja didasarkan pada prisip digital, ini lebih gampang dari analog, tapi sekarang ini analog menjadi trend lagi, karena digital dengan clock yang semakin kecil Giga Herzt atau lebih, perilakunya sudah menjadi seperti rangkaian analog, jadi diperlukan ahli-ahli rangakaian analog. Kalau untuk telekomunikasi, mau tidak mau maksih melibatkan system analog, karena harus menggunakan sinyal pembawa (carrier), komunikasi digital pun hanya datanya di digitalkan (digital (0-1) dimudulasikan dengan carrier sinyal analog) di akhirnya harus diubah lagi jadi analog. Kalau contoh komponen yang bekerja dengan prinsip analog : transistor, tabung TV, IC-IC TTL, IC Catu Daya. Digital : IC Logika,microcontroller, FPGA. Rangkaian analog adalah kebutuhan dasar yang tak tergantikan di banyak system yang kompleks, dan  menuntut kenerja yang tinggi.

KELEBIHAN-KEKURANGAN SIGNAL ANALOG DAN DIGITAL

a.      Sinyal digital

Kekurangan : Sistem digital juga mempunyai beberapa kekurangan dibandingkan dengan sistem analog, bahwa sistem digital memerlukan bandwidth yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan menggunakan single – sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan sistem digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth hingga empat kali dari sistem analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi sistem untuk mengetahui kapan setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan benar.

Kelebihan :

1.      Kualitas suara lebih jernih, selain lebih jelas signal digital memiliki sediki kesalahan

2.      Kecepatan lebih tinggi

3.      Lebih sedikit kesalahan

4.      Memerlukan tenaga pendukung yang tidak terlalu kompleks

5.      Lebih muda pemrosesannya

6.      Lebih kebal terhadap perubahan temperature

b.      Sinyal Analog

Kekurangan : Kekurangan dari teknologi ini adalah tidak bisa mengukur sesuatu dengan cukup teliti. Karena hal ini disebabkan kemampuan mereka untuk secara konsisten terus – menerus merekam perubahan yang terus menerus terjadi, dalam setiap pengukuran yang dilakukan oleh teknologi analog ini selalu ada peluang keragu – raguan akan hasil yang dicapai, dalam sebuah teknologi yang membutuhkan ketepatan kordinasi dan ketepatan angka – angka yang benar dan pas, kesalahan kecil akibat kesalahan menghitung akan berdampak besar dalam hasil akhirnya. Dan teknologi ini butuh ketepatan dan ketelitian yang akurat, salah satu bentuknya adalah otak kita.

Kelebihan : Sistem analaog memiliki potensi jumlah tak terbatas resolusi sinyal.   Dibandingkan dengan sinyal-sinyal digital, sinyal analog kepadatan tinggi, dapat dilakukan pengolahan lebih sederhana dibandingkan dengan setara digital. Sinyal analog dapat

diproses secara langsung oleh komponen analog, meskipun beberapa proses tidak tersedia kecuali dalam bentuk digital.

KESIMPULAN

System analog dan system digital sering digunakan oleh seseorang baik dalam dunia teknologi maupun sosial. Seperti Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/karateristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Sedangkan Signal digital sering disebut juga dengan diskrit. Sinyal ini tersusun atas dua keadaan yang dikenal dengan bit yaitu keadaan 0 dan keadaan 1.

Keuntungan kedua dari system komunikasi digital adalah 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 bias secara mudah ditampilkan untuk mendapat fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam tranmisi sinyal. Keuntungan ketiga berhubungan dengan range dinamis.

http://faridanorlita23.blogspot.co.id/2017/05/makalah-sinyal-analog-dan-sinyal.html