1. Transmisi Digital Kaedah Transmisi Menggunakan Isyarat Digital
UniKutub
Kutub
DwiKutub

2. Pengekodan Data Digital ke Isyarat Digital
Ada banyak teknik untuk menukarkan data digital kepada isyarat digital
Pengekodan UniKutub
Pengekodan Kutub
NRZ
NRZ-L
NRZ-I RZ
DwiFasa
Manchester
Differential Manchester
DwiKutub
AMI
B8ZS
HDB3

3. UniKutub Sangat mudah dan sangat primitif
Sistem transmisi digital berfungsi dgn menghantar denyut voltej melalui sambungan media (dawai/kabel)
Pengekodan UniKutub menggunakan hanya 1 paras
I.e: 1 dikod dgn nilai +ve dan 0 dikod dgn nilai sifar
Amplitud
Masa 1

4. Pengekodan Kutub Menggunakan 2 paras voltej (+ve & -ve)
3 jenis pengekodan kutub yg popular:
Nonreturn to zero (NRZ)
Return to zero (RZ)
DwiFasa

5. Nonreturn to zero (NRZ)
Paras isyarat sentiasa bernilai +ve atau
-ve
2 kaedah NRZ yg popular ialah:
Nonreturn to zero, level (NRZ-L)
Nonreturn to zero, invert (NRZ-I)

6. Pengekodan NRZ
Tinggi untuk 0,
Rendah untuk 1

7. NRZ-L Paras isyarat bergantung kpd bit yg diwakilkan
Voltej +ve biasanya mewakili bit 0, dan voltej –ve mewakili bit 1
Paras isyarat bergantung kpd keadaan sesuatu bit 1
Amplitud
Masa 1

8. NRZ-I Isyarat disongsangkan bila bertemu bit 1
Perubahan voltej (bukan voltej) yg mewakili bit 1
Bit 0 diwakilkan tanpa ada perubahan pada amplitud voltej, dan bit 1 diwakilkan dgn menukar amplitud isyarat 1
Amplitud
Masa 1

9. Pengekodan NRZ-I
Perwakilan bit 0 dan 1 ditentukan oleh isyarat sebelumnya dan bukannya oleh perwakilan tetap elektrik. Bit 1 akan menukar paras voltan sebelumnya dan bit 0 akan mengekalkan paras voltan sebelumnya

10. Return to Zero (RZ) Menggunakan 3 nilai (+ve, -ve dan sifar)
Isyarat berubah bukan di antara bit tetapi di pertengahan setiap bit
Bit 1 diwakili oleh +ve-ke-sifar dan bit 0 diwakili oleh –ve-ke-sifar
Amplitud
Masa 1

11. DwiFasa
Isyarat berubah di pertengahan sela bit tetapi tidak kembali ke paras sifar
Ia terus ke kutub yang bertentangan
Terdapat 2 jenis pengekodan dwifasa :
Manchester (diguna dlm Ethernet LAN)
Differential Manchester (diguna dlm Token Ring)

12. Manchester & Differential Manchester

13. Manchester
Menggunakan perubahan voltej pd pertengahan setiap sela bit utk pensinkronian dan perwakilan bit
Perubahan dr –ve-ke-+ve mewakili bit 1 dan +ve-ke- -ve mewakili bit 0
Bit ditentukan oleh permulaan voltan
Bit 0 ~ bermula dgn voltej tinggi kemudian berubah kpd voltan rendah di pertengahan isyarat
Bit 1 ~bermula dgn voltej rendah kemudian berubah kpd voltej tinggi di dipertengahan isyarat

14. Perwakilan jujukan bit 101101001 1 1

15. Differential Manchester
Perubahan pada pertengahan sela bit diguna utk pensinkronian, tetapi kehadiran/ketiadaan perubahan pada permulaan sela diguna utk mengenalpasti bit 0 atau 1
Perubahan bermakna bit 0 dan tiada perubahan bermakna bit 1
Kita perlukan 2 perubahan isyarat utk wakilkan bit 0 tetapi hanya 1 perubahan utk bit 1

16. Perwakilan jujukan bit 010011101 1 1 1
Andaikan, voltan sebelumnya adalah +ve

17. DwiKutub Menggunakan 3 paras voltej (+ve, -ve dan sifar)
Paras sifar diguna utk mewakili bit 0
Bit 1 diwakilkan dgn menggunakan voltej +ve dan –ve secara berselang-seli
Jika bit 1 yg pertama diwakilkan oleh amplitud +ve, bit 1 kedua akan diwakilkan oleh amplitud –ve, bit 1 ketiga +ve, dan begitulah seterusnya
Amplitud
Masa 1

18. DwiKutub 3 jenis pengekodan dwifasa yg popular :
Bipolar Alternate Mark Inversion (AMI)
Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS)
High-Density Bipolar 3 (HDB3)

19. Alternate Mark Inversion (AMI)
AMI bermaksud selang-selikan amplitud bit 1
Voltej 0 (neutral) mewakili bit 0
Bit 1 diwakili oleh voltej +ve dan –ve berselang-seli
Amplitude
Time 1

20. Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS)
B8ZS berfungsi hampir serupa seperti AMI
Bezanya ialah apabila berlaku >= 8 jujukan bit 0 berturut-turut dalam aliran data
Apabila 8 bit 0 berturut-turut, B8ZS memperkenalkan perubahan berpandukan kutub bit 1 sebelumnya (bit 1 sebelum jujukan bit 0)
Jika bit 1 itu +ve, jujukan 8 bit 0 akan dikodkan sebagai 0,0,0,+ve,-ve,0,-ve,+ve.
Jika bit 1 itu –ve, jujukan 8 bit 0 akan dikodkan sebagai 0,0,0,-ve,+ve,0,+ve,-ve.

21. Bipolar 8-Zero Substitution (B8ZS)
Kutub bit 1 sebelumnya + - + - - +
Amplitud
Masa

22. High-Density Bipolar 3 (HDB3)
HDB3 memperkenalkan perubahan kepada bentuk dwifasa AMI setiap kali jujukan 4 bit 0 ditemui (berbanding 8 jujukan bit 0 dlm B8ZS)
Jika ini berlaku, kutub salah satu drp 4 bit 0 akan diubah berpandukan bit 1 sebelumnya dan bilangan bit 1 selepas kali terakhir penggantian dilakukan
Amplitude
Time

23. High-Density Bipolar 3 (HDB3)+ - + - + - + - - +
Jika bilangan bit 1 selepas pertukaran terakhir genap
Jika bilangan bit 1 selepas pertukaran terakhir ganjil
Amplitud
Masa

24. Latihan
Lakarkan isyarat digital untuk jujukan bit menggunakan skema pengekodan NRZ dan NRZI. Anggapkan isyarat sebelumnya adalah positif

25. Latihan
Lakarkan perwakilan bit menggunakan kaedah pengekodan NRZ, Manchester dan Differential Manchester untuk jujukan bit
Apakah jujukan bit untuk perwakilan graf dibawah untuk skema pengekodan manchester dan skema differential manchester?

26. Analog-ke-Digital (Pendigitalan)

27. Pendigitalan
Data analog perlu didigitalkan terlebih dahulu utk membolehkan ianya menggunakan sistem penghantaran digital.
Pendigitalan data analog akan menghasilkan data digital.
Data ini seterusnya akan dibawa oleh isyarat digital atau isyarat analog.
Pendigitalan menghasilkan data yang sangat banyak.

28. Kaedah Pertukaran Analog-ke-Digital
Kaedah pendigitalan:
Pulse Amplitude Modulation (PAM)
Pulse Code Modulation (PCM)
PAM ada kegunaannya tetapi tidak digunakan dgn sendirinya dalam komunikasi data
PAM merupakan langkah pertama dlm PCM

29. Pulse Amplitude Modulation PAM)
Teknik ini mengambil isyarat analog, melakukan persampelan dan janakan suatu siri denyutan kepada hasil proses persampelan
Proses persampelan mengukur amplitud isyarat pada sela yang sama
Pada suatu ketika paras isyarat dibaca dan dipegunkan seketika

30. Pulse Amplitude Modulation PAM)

31. Pulse Code Modulation (PCM)
PAM hanya menterjemah gelombang asal kepada suatu siri denyutan
Denyutan ini masih dlm bentuk analog
PCM mengubahsuai denyutan yg dijana oleh PAM kepada isyarat digital
PCM akan melakukan “quantization” keatas denyut PAM
Quantization ialah kaedah mengumpukkan nilai asas kepada setiap sampel dalam julat tertentu

32. Quantized PAM Signal

33. PCM PCM menggunakan kaedah yg mudah dlm membri nilai kpd sampel
Setiap nilai diterjemah kepada 7 bit perduaan yg setara dgnnya
Bit ke-8 menunjukkan tandanya (- atau +)
Digit perduaan ini kemudiannya ditukar kpd isyarat digital menggunakan teknik pengekodan digital-ke-digital

34. “Quantizing” dgn tanda dan magnitud

35. PCM (conclusion) PCM terbina oleh 4 proses berbeza :
PAM
Quantization
Pengekodan perduaan
Pengekodan digital-ke-digital
I.e. PCM biasa diguna utk mendigitalkan transmisi suara dalam sistem komunikasi

36. PCM (conclusion)

37. Pendigitalan Data Audio
Bil bit terhasil sesaat = bil sampel sesaat X bil bit sesampel
Kualiti pendigitalan:
Telefon: 8,000 sampel sesaat dengan 8 bit sesampel
Muzik: 32,000 sampel sesaat dengan 16 bit sesampel.
CD: 44,000 sampel sesaat dengan 32 bit sesampel.

38. Pendigitalan Data Video
Bil bit terhasil sesaat = bil kerangka sesaat X resolusi satu kerangka
Kualiti pendigitalan:
TV: lebih kurang 30 kerangka sesaat
Resolusi skrin komputer lebih kurang 800 X 600 pixel (anggapkan satu pixel bersamaan satu bit)

39. Latihan
Lakarkan penghantaran untuk jujukan data berikut melalui kaedah Manchester dan Differential Manchester (andaikan paras voltej sebelumnya adalah +ve 15 volt). Dengan menggunakan jujukan data yang sama, lakarkan penghantaran melalui kaedah dibit dalam PM.

40. Latihan Pendigitalan Data Audio
Kirakan jumlah bit yang terhasil utk mendigitalkan satu lagu, selama 4.5 minit, pada kualiti CD?
Berapa lamakah masa diperlukan utk memuat-turun (download) lagu tersebut menggunakan modem V.90?

41. Latihan Pendigitalan Data Video
Anggapkan lima minit klip video hendak dihantar melalui talian telefon, menggunakan modem berkelajuan 56 Kbps. Klip video ini didigitalkan utk paparan satu skrin penuh berresolusi 680 X 480 pixel, dengan bilangan kerangka sebanyak 30 kerangka sesaat. Kelajuan data berkesan talian ini adalah 60%. Menggunakan kelajuan data berkesan, kirakan masa yg diambil utk menghantar klip video digital tersebut.