Digital Telephony

1. = Sample 8 kHz (8,000 Samples/Sec) Digital Telephony Pulse Code Modulation—Nyquist Theorem Voice Bandwidth = 300 Hz to 3400 Hz Analog Audio Source Sampling Stage Codec Technique

2. µ—Law (USA–Japan) Pulse Code Modulation—Analog to Digital Conversion A—Law (Europe) Quantizing Noise 100100111011001 Stage 1 Quantizing Stage

3. Digitizing Voice: PCM Waveform Encoding • Nyquist Theorem: sinyal analog dicuplik dengan laju dua kali frekuensi tertinggi sinyal analog tersebut • Voice frequency range: 300-3400 Hz • Sampling frequency = 8000/sec (every 125us) • Bit rate: (2 x 4 Khz) x 8 bits per sample • = 64,000 bits per second (DS-0) • Metoda yang sering digunakan CODEC PCM 64 Kbps = DS-0

4. Companding • Pengkodean linier mengakibatkan sinyal-sinyal yang amplitudonya kecil memiliki resolusi yang lebih rendah daripada resolusi sinyal yang amplitudanya lebih besar • Pengkodean -Law dan A-Law menggunakan lebih banyak bit untuk sinyal-sinyal yang amplitudanya lebih kecil • Hasilnya: SQR (signal to noise quantization ratio) yang lebih seragam pada rentang sinyal input

5. Waveform Coders 1110010010010110 Filtering Encoding Sampling Quantizing Waveform ENCODER Waveform DECODER

6. Transmisi Baseband dan Broadband • 2 kaedah utk transmisi data yaitu jalur asas (baseband) dan jalur lebar (broadband) • Jalur asas: isyarat data dihantar secara langsung di atas 1 penghantar menggunakan voltage –ve atau +ve

7. Transmisi Jalur Lebar • Dlm teknik transmisi jalur lebar, data dihantar menggunakan isyarat pembawa (carrier signal) spt gelombang sinus • Disebabkan byk frekuensi isyarat pembawa dpt dihantar serentak, maka lebih 1 isyarat boleh dihantar di atas penghantar yang sama • Cth: kabel TV dimana hanya 1 penghantar yg masuk tetapi ada banyak isyarat berbeda yang dihantar menggunakan kabel tersebut • Kita dapat memilih dgn menukar frekuensi saluran TV yang diinginkan

8. Dalam komunikasi data, transmisi jalur lebar selalu menggunakan isyarat analog utk menghantar data • Penggunaan jalur lebar dlm komunikasi biasanya akan melibatkan penukaran isyarat digital < -- > analog

9. Transmisi Signal Analog • Biasanya modem menukarkan gelombang diskret ke sinus utk transmisi analog • Proses ini disebut proses modulasi • Terdapat 4 kaedah modulasi : • ASK (Amplitude Shift Keying) • FSK Frequency Shift Keying) • PSK (Phase Shift Keying) • QAM (Quadrature Amplitude Modulation ) • Kedua modem yang terlibat perlu menggunakan kaedah modulasi yang sama utk berkomunikasi

11. ASK

12. Frequency Shift-Keying

14. Phase Shift-Keying

18. 8-QAM

19. Kombinasi QAM

20. Bit dan Baud

21. 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

22. Lebarjalur Talian Telefon

23. Perkataan “Modem” : modulator/demodulator.

24. Modulasi/Demodulasi

25. Modem Tradisional

26. Modem 56K

27. Modulasi Analog • Pemodulatan Amplitud (AM) • Pemodulatan Frekuensi (FM) • Pemodulatan Fasa (PM)

28. Bentuk Modulasi Analog-ke-Analog

29. Modulasi Amplitudo

30. Lebarjalur AM

31. Modulasi Frekuensi

32. Lebarjalur keseluruhan yg diperlukan untuk FM dapat ditentukan melalui lebarjalur isyarat audio: BWt = 10 x BWm.

33. Lebarjalur FM

34. 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).

35. Jalur FM

36. 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