410 likes | 1.3k Views
NOISE DALAM SISTEM KOMUNIKASI. Mata Kuliah : Sistem Telekomunikasi I. Definisi.
E N D
NOISE DALAM SISTEM KOMUNIKASI Mata Kuliah : Sistem Telekomunikasi I
Definisi • Derauatau yang biasadisebutnoiseadalahsuatusinyalbaik yang bersifatakustik (suara), elektris, maupunelektronis yang hadirdalamsuatusistem (rangkaianlistrik/ elektronika) dalambentukgangguan yang bukanmerupakansinyal yang diinginkan.
Sumberderaudapatdikelompokkandalamtigakategori: • Sumberderauintrinsic yang munculdarifluktuasiacakdidalamsuatusistemfisiksepertithermaldanshot noise. • Sumberderaubuatanmanusiasepertimotor, switch, elektronika digital. • Deraukarenagangguanalamiahsepertipetirdanbintikmatahari.
Jenisnoise • Correlated noise: hubunganantarasinyaldan noise masukdalamkategoriini. Karenaitu, correlated noise hanyamunculsaatadasinyal. • Uncorrelated noise: noise yang dapatmunculkapanpun, saatterdapatsinyalmaupuntidakadasinyal. Uncorrelated noise muncultanpamemperhatikanadanyasinyalatautidak.
Uncorrelated noise • Noise dalamkategoriinidapatdibagilagimenjadiduakategoriumum, yaitu : • Eksternal Noise: Adalah noise yang dihasilkandariluaralatatausirkuit. Noise tidakdisebabkanolehkomponenalatdalamsistemkomunikasitersebut. • Internal Noise:Internal noise jugamenjadifaktor yang pentingdalamsistemkomunikasi. Internal noise adalahgangguanelektris yang dihasilkanalatatausirkuit.
Ada 3 sumberutama noise eksternal: • Atmospheric noise • Ekstraterrestrial noise • Man-made noise
Atmospheric noise: • Atmospheric noise: Gangguanelektris yang terjadisecaraalami, disebabkanolehhal – hal yang berkaitandenganatmosfirbumi. Noise atmosfirbiasanyadisebutjugastatic electricity. Noise jenisinibersumberdarikondisielektris yang bersifatalami, sepertikilatdanhalilintar. Static electricity berbentukimpuls yang menyebarkedalamenergisepanjanglebarfrekuensi
Ekstraterrestrial noise: • Ekstraterrestrial noise: Noise initerdiridarisinyalelektris yang dihasilkandariluaratmosfirbumi. Terkadangdisebutjugadeep-space noise. Noise ekstraterrestrialbisadisebabkanolehMilky Way, galaksi yang lain, danmatahari.
Ekstraterrestrial noise • Noise inidibagimenjadi 2 kategori, yaitusolardancosmic noise: • Solar noise: Solar noise dihasilkanlangsungdaripanasmatahari. Adaduabagian solar noise, yaitusaatkondisidimanaintensitasradiasikonstandantinggi, gangguanmunculkarenaaktivitassun-spotdansolar flare-ups. Besargangguan yang jarangterjadiini (bersifatsporadis) bergantungpadaaktivitas sun spot mengikutipolaperputaran yang berulangsetiap 11 tahun. • Cosmic noise: Cosmic noise didistribusikansecarakontinudisepanjanggalaksi. Intensitas noise cenderungkecilkarenasumber noise galaksiterletaklebihjauhdarimatahari. Cosmic noise seringjugadisebutblack-body noisedandidistribusikansecarameratadiseluruhangkasa.
Man-made noise: • Man-made noise: Secarasederhanadiartikansebagai noise yang dihasilkanmanusia. • Sumberutamadari noise iniadalahmekanismespark-producing, sepertikomutatordalammotor elektrik, sistempembakarankendaraanbermotor, alternator, danaktivitasperalihanalatolehmanusia (switching equipment). • Misalnya, setiapsaatdirumah, penghuniseringmematikandanmenyalakanlampumelaluisaklar, otomatisaruslistrikdapattiba-tibamunculatauterhenti. Tegangandanaruslistrikberubahsecaramendadak, perubahaninimemuatlebarfrekuensi yang cukupbesar. Beberapafrekuensiitumemancar/menyebardarisaklarataulistrikrumah, yang bertindaksebagaiminiaturpenghantardanantena. • Noise karenaaktivitasmanusiainidisebutjugaimpulse noise, karenabersumberdariaktivitas on/of yang bersifatmendadak. Spektrum noise cenderungbesardanlebarfrekuensibisasampai 10 MHz. • Noise jenisinilebihseringterjadipadadaerahmetropolitandan area industri yang padatpenduduknya, karenaitudisebutjugaindustrial noise.
Internal Noise • Ada 3 jenisutama noise yang dihasilkansecara internal, yaitu: • Thermal noise: • Shot noise: • Transit-time noise:
Thermal noise • Thermal noise: Thermal noise berhubungandenganperpindahanelektron yang cepatdanacakdalamalatkonduktorakibatdigitasi thermal. • Perpindahan yang bersifat random inipertama kali ditemukanolehahlitumbuh-tumbuhan, Robert Brown, yang mengamatiperpindahanpartikelalamidalampenyerbukanbijipadi. • Perpindahan random elektronpertama kali dikenaltahun 1927 olehJB. JohnsondiBell Telephone Laboratories. Johnson membuktikanbahwakekuatan thermal noise proporsionaldenganbandwidthdantemperaturabsolut.Secaramatematis, kekuatan noise adalah: N = KTB · N = kekuatan noise (noise power)· K = Boltzmann’s proportionality constant (1.38 × 10-23 joules per Kelvin)· T = Temperatur absolute· B = bandwidth
Shot noise • Shot noise: noise jenisinimunculkarenapenyampaiansinyal yang tidakberaturanpadakeluaran (output) alatelektronik yang digunakan, sepertipadatransistorduakutub. Padaalatelektronik, jumlahpartikelpembawaenergi (elektron) yang terbatasmenghasilkanfluktuasipadaaruselektrikkonduktor. • Shot noise jugabisaterjadipadaalatoptik, akibatketerbatasanfotonpadaalatoptik. Pada shot noise, penyampaiansinyaltidakbergeraksecarakontinudanberaturan, tapibergerakberdasarkangarisedar yang acak. Karenaitu, gangguan yang dihasilkanacakdanberlapispadasinyal yang ada. Ketika shot noise semakinkuat, suara yang ditimbulkan noise inimiripdenganbutirlogam yang jatuhdiatasgentengtimah. • Shot noise tidakberlakupadakawatlogam, karenahubunganantarelektronpadakawatlogamdapatmenghilangkanfluktuasiacak.Shot noise disebutjugatransistor noisedansalingmelengkapidenganthermal noise. • Penelitian shot noise pertama kali dilakukanpadakutubpositifdankutubnegatiftabungpesawatvakum (vacuum-tube amplifier) dandideskripsikansecaramatematisolehW. Schottkytahun 1918.
Transit-time noise: • Transit-time noise: Arussinyal yang dibawamelintasisistemmasukandankeluaranpadaalatelektronik, (misalnyadaripenyampai (emitter) kepengumpul (collector) padatransistor) menghasilkan noise yang tidakberaturandanbervariasi. Inilah yang disebutdengan transit-time noise. • Transit- time noise terjadipadafrekuensitinggiketikasinyalbergerakmelintasisemikonduktordanmembutuhkanwaktu yang cukupbanyakuntuksatuperputaransinyal. • Transit time noise pada transistor ditentukanolehmobilitasdata yang dibawa, biastegangan, dankonstruksi transistor. Jikaperjalanan data tertundadenganfrekuensi yang tinggisaatperlintasansemikonduktor, noise akanlebihbanyakdibandingkandengansinyalaslinya.
Noise dalamsistemkomunikasidapatdikelompokkanmenjadiempatjenisyaitu: • a. Thermal Noise atau White Noise • b. Intermodulation Noise • c. Crosstalk • d. Impulse Noise.
Efek Noise • Tujuansistemkomunikasiadalahuntukmengirimkan data sebanyakmungkinsesuaidenganwaktu yang tersedia, denganmenggunakancukupbandwidth, power, danchannel. • Jikaderaumemberiefekpadasistem, baikkarenakesalahanpadasistempenerimaansinyalmaupunkegagalansistem (malfungsi), perancangdanpenggunasistemharusmenggantisistemtersebut. Inidapatdilakukandenganmengulanginformasisatu kali ataulebih. • Pengulanganinimenggunakantekhnik yang lebihbaik agar dapatmengoreksikesalahansebelumnyaataudenganmemberikan power lebihpadasinyalsehingga power sinyalakanlebihbesardari power noise. • Namun, apapuncara yang digunakan, sistemkomunikasimenjaditidakefisienkarenamembuangbanyakwaktudan power untukmengatasiderau.
Unjukkerjasistemkomunikasi • Unjukkerja (performance) darisuatusistemkomunikasidinyatakansebagairasiosinyalterhadapnoise (S/N). S/N (dB) = level sinyal (dBm) – level noise (dBm). = 10 Log (S/N)
Unjukkerjasistemkomunikasi • Unjukkerja (performance) darisuatusistemkomunikasidinyatakansebagairasiosinyalterhadapnoise (S/N). S/N (dB) = level sinyal (dBm) – level noise (dBm). = 10 Log (S/N)
Cont’ • Standard untuk S/N berbeda tergantung aplikasi dari sistem komunikasi. • Suara = 30 dB • Video = 45 dB • Data = 15 dB. • Dalamsistemtransmisi digital, unjukkerjadinyatakandalampropabilitaskesalahanatau (BER-Bit Error Rate). BER 10-6 berartikemungkinanadanya 1 bit data yang salahdari 106 data yang dikirim.
Noise Figure (F) • Noise figure adalah perbandingan antara S/N pada input terhadap S/N pada output. • Sistemselalumenambahkannoise padasinyalsehingga S/N output selalulebihkecildaripada S/N input. Jadi noise figure jugamenyatakanderajatdegradasi S/N akibat noise.
referensi • Wikipedia
QUIS • MINGGU DEPAN HARI RABU 5 JANUARI 2011 JAM 13.30 wib • MATERI : FM, TEKNIK MULTIPLEXING, NOISE