1. Transmisi Analog -Tranmisi Jalur Asas dan Jalur lebar
-Kaedah Transmisi Menggunakan Isyarat Analog

2. 5.1 Transmisi Jalur Asas dan Jalur Lebar
Maklumat analog dan digital boleh dikodkan sebagai isyarat analog atau digital
2 kaedah utk transmisi data iaitu jalur asas (baseband) dan jalur lebar (broadband)
Jalur asas: isyarat data dihantar secara langsung di atas 1 dawai menggunakan voltan –ve atau +ve

3. Transmisi Jalur Lebar
Dlm teknik transmisi jalur lebar, data dihantar menggunakan isyarat pembawa (carrier signal) spt gelombang sinus
Disebabkan byk frekuensi isyarat pembawa blh dihantar serentak, maka lebih drp 1 isyarat boleh dihantar di atas dawai yang sama
Cth: kabel TV dimana hanya 1 dawai yg masuk tetapi ada banyak isyarat berbeza yang dihantar menggunakan kabel tersebut
Kita memilih stesen dgn menukar frekuensi saluran TV

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

5. 5.2 Pemodulatan Digital-ke-Analog

6. Transmisi Isyarat Analog
Biasanya modem menukarkan gelombang diskret kpd sinus utk transmisi analog
Proses ini dipanggil pemodulatan
Terdapat 4 kaedah pemodulatan :
ASK (Amplitude Shift Keying / Kekunci Anjak Keluasan)
FSK Frequency Shift Keying / Kekunci Anjak Frekuensi)
PSK (Phase Shift Keying / Kekunci Anjak Fasa)
QAM (Quadrature Amplitude Modulation / Permodulatan Keluasan Satu Perempat)
Kedua modem yang terlibat perlu menggunakan kaedah pemodulatan yang sama utk berkomunikasi

8. ASK (Amplitude Shift Keying)
Amplitud gelombang sinus diguna utk hantar 0 dan 1
ASK (Amplitude Shift Keying / Kekunci Anjak Keluasan)
Mempunyai 2 bit penduaan iaitu bit 1 atau bit 0 yang diwakili dengan 2 keluasan yang berbeza, sementara frekuensi dan fasa masih dalam keadaan yang tetap
Kelajuan penghantaran dengan menggunakan ASK adalah terhad pada kriteria fizikal sewaktu pertengahan proses penghantaran
ASK ini mudah terganggu kepada hingar. Jika terdapat pertambahan voltan secara tiba-tiba, ia akan membaca bit yang tidak dirancang
ASK banyak digunakan untuk proses penghantaran data digital melalui gentian fiber

9. ASK

10. Hubungan antara kadar baud dan lebarjalur (bandwidth) dlm ASK

11. Recall:
Kadar Bit ialah bilangan bit sesaat. Kadar Baud ialah bilangan unit isyarat sesaat. Kadar Baud <= Kadar Bit.

12. Example 1
An analog signal carries 4 bits in each signal unit. If 1000 signal units are sent per second, find the baud rate and the bit rate
Solution
Baud rate = 1000 bauds per second (baud/s)
Bit rate = 1000 x 4 = 4000 bps

13. Example 2
The bit rate of a signal is If each signal unit carries 6 bits, what is the baud rate?
Solution
Baud rate = 3000 / 6 = 500 baud/s

14. Example 3
Given a bandwidth of 5000 Hz for an ASK signal, what are the baud rate and bit rate?
Solution
In ASK the baud rate is the same as the bandwidth, which means the baud rate is But because the baud rate and the bit rate are also the same for ASK, the bit rate is 5000 bps.

15. Example 4
Given a bandwidth of 10,000 Hz (1000 to 11,000 Hz), draw the full-duplex ASK diagram of the system. Find the carriers and the bandwidths in each direction. Assume there is no gap between the bands in the two directions.
Solution
For full-duplex ASK, the bandwidth for each direction is
BW = / 2 = 5000 Hz
The carrier frequencies can be chosen at the middle of each band (see Fig. 5.5).
fc (forward) = /2 = 3500 Hz
fc (backward) = – 5000/2 = 8500 Hz

16. Solution to example 4

17. Keburukan ASK
Talian telefon terdedah kpd kualiti transmisi yang memberi kesan kepada amplitud terutamanya untuk panggilan jarak jauh –
Mungkin berlaku pemerosotan amplitud

18. FSK (Frequency Shift Keying)
Ciri utamanya, frekuensi gelombang sinus berubah manakala amplitudnya tetap
Dipanggil juga “frequency shift keying” kerana data dihantar dgn mengubah frekuensi
Perlu 2 frekuensi berbeza (wakilkan 1 dan 0) utk transmisi setiap hala
Utk transmisi 2 hala perlu 4 frekuensi

19. Frequency Shift-Keying

20. Hubungan antara kadar baud dan lebarjalur (bandwidth) dlm FSK

21. Example 5
Find the minimum bandwidth for an FSK signal transmitting at 2000 bps. Transmission is in half-duplex mode, and the carriers are separated by 3000 Hz.
Solution
For FSK
BW = baud rate + fc1 - fc0
BW = bit rate + fc1 - fc0 = = 5000 Hz

22. Example 6
Find the maximum bit rates for an FSK signal if the bandwidth of the medium is 12,000 Hz and the difference between the two carriers is 2000 Hz. Transmission is in full-duplex mode.
Solution
Because the transmission is full duplex, only 6000 Hz is allocated for each direction.
BW = baud rate + fc1 - fc0
Baud rate = BW - (fc1 - fc0 ) = = 4000
But because the baud rate is the same as the bit rate, the bit rate is 4000 bps.

23. PSK (Phase Shift Keying)
Teknik yang lebih canggih
Data dihantar dgn menukar fasa gelombang sinus
Fasa isyarat pada tempoh setiap bit adalah tetap dan nilainya bergantung pada bit (1 atau 0)
PSK tidak mudah terganggu kepada hingar yang memberi kesan terhadap ASK tetapi bukan pada kekangan lebar jalur FSK
Ini bermaksud, perubahan kecil pada isyarat boleh dikesan oleh penerima
Oleh itu, dengan menggunakan sepenuhnya 2 kelainan isyarat, setiap satu mewakili satu bit juga boleh menggunakan 4 kelainan dan setiap anjakan fasa mewakili 2 bit / dwibit

25. Phase Shift-Keying

29. Example 7
Given a bandwidth of 5000 Hz for an 8-PSK signal, what are the baud rate and bit rate?
Solution
For PSK the baud rate is the same as the bandwidth, which means the baud rate is But in 8-PSK the bit rate is 3 times the baud rate, so the bit rate is 15,000 bps.

30. QAM (Pemodulatan Amplitud 1/4)
Merupakan penggabungan di antara ASK dan PSK
Secara teori, sebarang ukuran nombor dari segi perubahan amplitud boleh digabungkan dengan sebarang ukuran nombor pada setiap perubahan fasa

32. 8-QAM

33. Kombinasi QAM

34. Bit dan Baud

35. 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

36. Example 8
A constellation diagram consists of eight equally spaced points on a circle. If the bit rate is 4800 bps, what is the baud rate?
Solution
The constellation indicates 8-PSK with the points 45 degrees apart. Since 23 = 8, 3 bits are transmitted with each signal unit. Therefore, the baud rate is
4800 / 3 = 1600 baud

37. 5.3 Modem Telefon
Suatu talian telefon mempunyai lebarjalur hampir 2400 Hz untuk penghantaran data

38. Lebarjalur Talian Telefon

39. Perkataan “Modem” bermaksud modulator/demodulator.

40. Pemodulatan/Penyahmodulatan

41. Modem Tradisional

42. Modem 56K

43. 5.4 Pemodulatan Isyarat Analog
Pemodulatan Amplitud (AM)
Pemodulatan Frekuensi (FM)
Pemodulatan Fasa (PM)

44. Pemodulatan Analog-ke-Analog

45. Bentuk Pemodulan Analog-ke-Analog

46. Pemodulatan Amplitud

47. Lebarjalur AM

48. Peruntukan jalur AM

49. Example 9
We have an audio signal with a bandwidth of 4 KHz. What is the bandwidth needed if we modulate the signal using AM? Ignore FCC regulations.
Solution
An AM signal requires twice the bandwidth of the original signal:
BW = 2 x 4 KHz = 8 KHz

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

51. Pemodulatan Frekuensi

52. Lebarjalur FM

53. Lebarjalur isyarat audio stereo biasanya 15 KHz
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).

54. Peruntukan jalur FM

55. 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