Sinyal dan Noise Pertemuan 2

1. Matakuliah : H0122 / Dasar Telekomunikasi Tahun : 2008 Sinyal dan NoisePertemuan 2

2. Learning Outcomes Mahasiswa dapat menunjukkan hubungan sinyal dengan transformasi Fourier dan sumber serta jenis noise.

3. Outline Materi • Pengertian Sinyal • Spektrum sinyal • Bentuk sinyal • Kecepatan rambat sinyal • Besaran sinyal • Proses konversi sinyal • Deret Fourier • Noise dan akibatnya • Sumber dan jenis noise

4. Sinyal • Sinyal • Suatu tegangan, arus, atau daya yang berubah-ubah terhadap waktu • Jenis Sinyal: • Analog dan Digital • Spektrum Sinyal • Representasi dalam domain frekuensi

5. Domain Sinyal • Representasi sinyal dalam domain frekuensi • Representasi sinyal dalam domain waktu

6. Analisis Fourier • Analisis Fourier : • Konsep dasar matematika untuk menganalisa suatu sinyal • Persamaan yang menggambarkan sinyal dalam dalam salah satu domain dapat ditransformasikan kedalam persamaan yang menggambarkan dalam domain lain. • Cara untuk mendapatkan representasi doman frekuensi ke representasi domain waktu : • Jika f(t) diketahui, maka lakukan integrasi dari persamaan tersebut • Dengan memakai Fast Fourier transform (FFT) atau algorithma

7. Analisis Fourier • deret Fourier: • f(t) = a0 + Σ an cos nωt + Σ bnn ωt dengan: • an = 2/T ∫f(t) cos nωt dt • bn = 2/T ∫f(t) sin nωt dt • a0 = 1/T ∫f(t) dt

8. Deret Fourier Deret Fourier : • Fungsi genap jika f(t) = f(-t) • Fungsi ganjil jika f(t) = -f(-t) • Harmonisa genap jika f(t+T/2) = f(t) • Harmonisa ganjil jika f(t+T/2) = - f(t)

9. +1 0 -1 t +1 0 -1 t Spektrum Sinyal Spektrum Gelombang persegi simetrik (Symmetrical square wave) f(t) = 4/π (cos ωt - 1/3 cos 3ωt + 1/5 cos 5ωt - ….) Spektrum Gelombang persegi tak simetrik (Asymmetrical square wave) f(t) = 4/π (sin ωt + 1/3 sin 3ωt + 1/5 sin 5ωt + ….) 3 komponen frekuensi yang pertama dari gelombang persegi simetrik jika diketahui A=2V, adalah Komponen pertama (n=1) yaitu (4x2)/π =2.54V, komponen kedua (n=3) yaitu (4x2)/3π=0.845V, komponen ketiga (n=5) yaitu (4x2)/5π 0.508 V

10. Satuan Sinyal • Gangguan (Noise) • Semua sinyal yang tidak diinginkan atau yang mengganggu dan harus diatasi • Desibel (dB) • Suatu skala logaritmik • dB = 10 log P1/P0 • Nilai dB untuk sinyal 10 W terhadap 0.5 W adalah 10 log (100/0.5) = 26 dB • Suatu sinyal dayanya dikuatkan sebesar 1000 kali. Gain dalam dB adalah 10 log (1000/1) = 30 dB

11. Satuan Sinyal • Tegangan dan desibel • dB = 20 Log V1/V0 • Arus dan desibel • dB = 20 Log I1/I0 • Suatu sinyal mengalami redaman dari 5V menjadi 0.1 V • Redaman dalam dB: 20 log (0.1/5) = - 34 dB

12. Nilai Referensi • Nilai referensi untuk dB • dBm • Referensi terhadap 1 mW • Referensi 0-dB adalah 1 mW • dBW • Referensi terhadap 1 W • Referensi 0-dB adalah 1 W • dBm = - 30 dBW, dBW = 30 dBm • dBV-Referensi terhadap 1 V • dBmV-Referensi terhadap 1 mV

13. Sumber Noise • Gangguan dari luar (External Noise) • Buatan manusia atau alam (tergantung pada kondisi listrik alam) • Gangguan dari dalam (Internal Noise) • Ditimbulkan oleh komponen-komponen sirkit • Thermal noise (Johnson noise) • Daya Thermal Noise : P = kTΔf dengan k = konstanta Boltzmann = 1.38 x 10-23J/K T = 0C + 273 K Δf = bandwidth dalam Hz • Jitter • Crosstalk

14. Pengukuran Noise • SNR (Signal to Noise Ratio) ialah perbandingan antara Sinyal terhadap Noise • SNR (dB) = 10 log (S/N) • Noise Figure • Perbandingan dB Sinyal input dengan noise terhadap perbandingan Sinyal output dengan noise NF= 10 log {(input/noise)/(output/noise)} • Hubungan antara Noise Figure (NF) dengan Noise Temperature (NT) : NT = T0(NR – 1 ) • T0 = 290 K • NF = 10 log NR

15. Summary • Telah dipelajari domain sinyal dan peran ketentuan Fourier. • Telah dipelajari satuan db, • Telah dipelajari peran noise.