1. Gangguan Transmisi Objektif: Mengetahui bentuk gangguan isyarat
Mengira pemerosotan saluran
Menyatakan rumus dan mengira kekuatan isyarat dan kapasiti maksimum suatu saluran

2. Gangguan Isyarat

3. Bentuk gangguan terdiri drp:
Semasa penghantaran, isyarat boleh terganggu dan menyebabkan isyarat menjadi salah
Bentuk gangguan terdiri drp:
Pemerosotan (attenuation)
Lebarjalur yang terhad (bandwidth limitation)
Hingar (noise)
Herotan (distortion)

4. Pemerosotan Isyarat
Pemerosotan ialah fenomena pengurangan kekuatan isyarat apabila ia berpindah di sepanjang saluran transmisi
“Amplifier” atau pengulang diletakkan di sepanjang saluran untuk memulihkan kekuatan isyarat
Jarak di antara pengulang haruslah ditentukan untuk meminimakan ralat pada isyarat yang disebabkan oleh kesan pemerosotan
Pemerosotan isyarat bertambah dengan frekuensi
Pemerosotan dikira dalam unit desibel (dB)

5. Pemerosotan Isyarat K2 K1 - kekuatan isyarat dihantar
Pemerosotan = 10 log10 K1 dB K2
K1 - kekuatan isyarat dihantar
K2 - kekuatan isyarat diterima
(K1 dan K2 dalam watt)
Penguatan isyarat = 10 log10 K2 dB K1

6. Pemerosotan Isyarat Contoh:
-16
+20
-10 A B
Pemerosotan Isyarat
Contoh:
1 saluran di antara A dan B terdiri daripada 3 bahagian. Bahagian 1, pemerosotannya sebanyak 16 dB, bahagian 2 penguatannya sebanyak 20 dB dan bahagian 3, pemerosotannya sebanyak 10 dB. Andaikan purata kekuatan isyarat dihantar adalah 400 mW, kirakan purata kekuatan isyarat yang diterima bagi saluran tersebut.
Pemerosotan saluran keseluruhan
= ( ) + 10
= 6 dB
==> 6 = 10 log10 400 K2
==> K2 = mW

7. Pemerosotan Isyarat
Sesetengah kesan pemerosotan adalah disebabkan oleh penyerapan saluran
Penyerapan saluran adalah istilah yang digunakan untuk menerangkan kehilangan kekuatan isyarat apabila isyarat bergerak melalui saluran
Lebih panjang saluran, lebih tinggi penyerapannya
Penyerapan dikira sebagai dB/m dan ia bersandar kepada frekuensi
Ia mengurangkan lebarjalur yang ada
“Equaliser” adalah penguat isyarat bersandarkan frekuensi yang digunakan untuk memulihkan isyarat

8. Figure Attenuation

9. Example
One reason that engineers use the decibel to measure the changes in the strength of a signal is that decibel numbers can be added (or subtracted) when we are talking about several points instead of just two (cascading). In Figure 3.22 a signal travels a long distance from point 1 to point 4. The signal is attenuated by the time it reaches point 2. Between points 2 and 3, the signal is amplified. Again, between points 3 and 4, the signal is attenuated. We can find the resultant decibel for the signal just by adding the decibel measurements between each set of points.

10. Figure Example 14
dB = –3 + 7 – 3 = +1

11. Example
Imagine a signal travels through a transmission medium and its power is reduced to half. This means that P2 = 1/2 P1. In this case, the attenuation (loss of power) can be calculated as
Solution
10 log10 (P2/P1) = 10 log10 (0.5P1/P1)
= 10 log10 (0.5) = 10(–0.3)
= –3 dB

12. Example
Imagine a signal travels through an amplifier and its power is increased ten times. This means that P2 = 10P1. In this case, the amplification (gain of power) can be calculated as
10 log10 (P2/P1) = 10 log10 (10P1/P1)
= 10 log10 (10)
= 10 (1)
= 10 dB

13. Hingar
Tanpa kehadiran isyarat, suatu saluran mempunyai isyarat elektrik 0.
Walau bagaimanapun pada hakikatnya, terdapat gangguan rawak pada saluran tersebut walaupun tanpa kehadiran isyarat
Gangguan ini dikenali sebagai paras hingar talian/saluran
Apabila isyarat yang dihantar mengalami pemerosotan, amplitudnya dikurangkan sehingga sama dengan kesan hingar
Oleh itu, hingar menghadkan kadar maksima penghantaran bit

16. Nisbah Isyarat-Hingar
Nisbah isyarat-hingar - NIH (signal-to-noise ratio - SNR) dinyatakan dalam desibel:
NIH tinggi bermakna isyarat berkualiti tinggi dan NIH rendah bermakna sebaliknya
SNR = 10 log10 S (dB) N
S - kekuatan isyarat
N - kekuatan hingar

17. Had Lebarjalur Setiap media transmisi mempunyai lebarjalurnya sendiri
Lebarjalur menentukan jalur komponen-komponen frekuensi sinusoid yang akan dihantar oleh saluran tanpa pemerosotan
Jika suatu isyarat pada/melalui satu saluran berlebarjalur L, isyarat yang muncul di hujung tersebut akan mempunyai lebarjalurnya dikurangkan mengikut lebarjalur L saluran tersebut
Lebarjalur suatu saluran menghadkan kadar bit maksima yang boleh dihantar

18. Figure Bandwidth

19. Example
If a periodic signal is decomposed into five sine waves with frequencies of 100, 300, 500, 700, and 900 Hz, what is the bandwidth? Draw the spectrum, assuming all components have a maximum amplitude of 10 V.
Solution
B = fh - fl = = 800 Hz
The spectrum has only five spikes, at 100, 300, 500, 700, and 900 (see Figure 13.4 )

20. Figure Example 3

21. Example
A signal has a bandwidth of 20 Hz. The highest frequency is 60 Hz. What is the lowest frequency? Draw the spectrum if the signal contains all integral frequencies of the same amplitude.
Solution
B = fh - fl
20 = 60 - fl
fl = = 40 Hz

22. Figure Example 4

23. Example
A signal has a spectrum with frequencies between 1000 and 2000 Hz (bandwidth of 1000 Hz). A medium can pass frequencies from 3000 to 4000 Hz (a bandwidth of 1000 Hz). Can this signal faithfully pass through this medium?
Solution
The answer is definitely no. Although the signal can have the same bandwidth (1000 Hz), the range does not overlap. The medium can only pass the frequencies between 3000 and 4000 Hz; the signal is totally lost.

24. Had Kadar Data
Selaju manakah data boleh dihantar (dlm bps) melalui suatu saluran?
Kadar data bergantung kepada:
Lebarjalur saluran
Paras isyarat yang digunakan
Kualiti saluran (paras hingarnya)
2 formula untuk mengira kadar data:
Teori Nyquist (tanpa ambilkira hingar)
Teori Shannon (mengambilkira hingar)

25. Kadar bit Nyquist KadarBit = 2 x Lebarjalur x log2L
Lebarjalur adalah lebarjalur bagi sesuatu saluran
L ialah bilangan paras diskret isyarat yang diguna untuk mewakilkan data
KadarBit ialah kadar bit dlm bit/s
Jika satu saluran mempunyai lebarjalur 3kHz dan memindahkan isyarat yg mempunyai 2 paras diskret, maka
KadarBit = 2 x 3000 x log22 = 6000 bps

26. Example :nyquist
Consider the same noiseless channel, transmitting a signal with four signal levels (for each level, we send two bits).
The maximum bit rate can be calculated as:
Bit Rate = 2 x 3000 x log2 4
= 12,000 bps

27. Kapasiti Shannon Kapasiti = Lebarjalur x log2 (1 + NIH)
Lebarjalur adalah lebarjalur bagi sesuatu saluran
NIH ialah nisbah isyarat-hingar : nisbah statistik kekuatan isyarat berbanding kekuatan hingar
Kapasiti ialah kapasiti saluran dlm bit persaat
Jika paras hingar saluran sgt tinggi, NIHnya menghampiri sifar
Kapasiti = 3000 x log2 (1 + 0)
= 3000 x log2 1
= 3000 x 0
= 0
Langsung tiada isyarat yang dapat dihantar

28. Teori Shannon tidak menyatakan bagaimana kapasiti saluran dicapai
Saluran hanya mencapai had tersebut
Tugas menyediakan kecekapan saluran yang tinggi adalah teknik pengekodan
Kegagalan untuk memenuhi tahap persembahan yang sempurna diukur oleh kadar bit ralat - KBR (bit-error-rate)
KBR bermaksud secara puratanya 1 bit dalam setiap 104 bit yang diterima akan disalahterjemahkan

29. Table 3.1 Units of periods and frequencies
Equivalent
Seconds (s)
1 s
hertz (Hz)
1 Hz
Milliseconds (ms)
10–3 s
kilohertz (KHz)
103 Hz
Microseconds (ms)
10–6 s
megahertz (MHz)
106 Hz
Nanoseconds (ns)
10–9 s
gigahertz (GHz)
109 Hz
Picoseconds (ps)
10–12 s
terahertz (THz)
1012 Hz

30. Example
We have a channel with a 1 MHz bandwidth. The SNR for this channel is 63; what is the appropriate bit rate and signal level?
Solution
First, we use the Shannon formula to find our upper limit.
C = B log2 (1 + SNR) = 106 log2 (1 + 63) = 106 log2 (64) = 6 Mbps
Then we use the Nyquist formula to find the
number of signal levels. For better performance we
Choose something lower (4Mbps)
4 Mbps = 2  1 MHz  log2 L  L = 4

31. Example 10
We can calculate the theoretical highest bit rate of a regular telephone line. A telephone line normally has a bandwidth of 3000 Hz (300 Hz to 3300 Hz). The signal-to-noise ratio is usually For this channel the capacity is calculated as
C = B log2 (1 + SNR)
= 3000 log2 ( ) = 3000 log2 (3163)
C = 3000  11.62
= 34,860 bps

32. Figure Distortion

33. Herotan lengah (delay distortion)
Gangguan kelambatan ini adalah fenomena dalam transmisi menggunakan dawai, kerana kelajuan pergerakan isyarat melalui dawai berubah-ubah mengikut frekuensi
Oleh itu isyarat yang dihantar menggunakan frekuensi berbeza akan sampai pada penerima pada masa yang berbeza
Herotan lengah meningkat dengan kadar bit kerana apabila kadar bit meningkat, sebilangan komponen frekuensi dilengahkan dan mula mengganggu komponen frekuensi bagi bit yang dihantar kemudian

34. Figure Noise

35. Ciri-ciri Isyarat Yg Lain
Throughput
Propagation Speed
Propagation Time
Wavelength

36. Figure Throughput

37. Figure 3.26 Propagation time

38. The distance a simple signal can travel in one period
Figure Wavelength
The distance a simple signal can travel in one period
Wavelength = Propagation speed / frequency