Sinyal perjalanan media transmisi thorugh, yang tidak sempurna. Ketidaksempurnaan tersebut menyebabkan gangguan sinyal. Ini berarti bahwa sinyal pada awal medium yang nit sama dengan sinyal pada akhir medium. Apa yang dikirim tidak apa yang dikirim adalah bukan apa yang diterima. Tiga penyebab penurunan adalah atenuasi, distorsi, dan kebisingan (lihat gambar 3.25).
Gambar 3.25 penyebab penurunan
Atenuasi
Atenuasi berarti kehilangan energi. Ketika sinyal, sederhana atau komposit, bergerak melalui media, ia kehilangan sebagian energinya dalam mengatasi hambatan dari medium. Itulah sebabnya kawat yang membawa sinyal-sinyal listrik menjadi hangat, jika tidak panas, setelah beberapa saat. Beberapa energi listrik dalam sinyal diubah menjadi panas. Untuk mengkompensasi kerugian ini, amplifier digunakan untuk memperkuat sinyal. Gambar 3.26 menunjukkan efek atenuasi dan amplifikasi.
Gambar 3.26 Atenuasi
Desibel
Untuk menunjukkan bahwa sinyal telah hilang atau bertambah kekuatan, insinyur menggunakan satuan desibel tersebut. Desibel (dB) mengukur kekuatan relatif dari dua sinyal atau satu sinyal pada dua titik berbeda. Perhatikan bahwa desibel adalah negatif jika sinyal dilemahkan dan positif jika sinyal yang diperkuat.
Variabel P1 dan P2 adalah kekuatan sinyal pada poin 1 dan 2, respecticely.Perhatikan bahwa beberapa buku teknik mendefinisikan desibel dalam hal Volatage bukan kekuasaan. Dalam hal ini, karena daya propportional dengan kuadrat tegangan, rumusnya adalah dB = 20 log 10
(V2/V1).Dalam teks ini, kami menyatakan dB dalam hal kekuasaan. Contoh 3.26
Misalkan sinyal bergerak melalui media transmisi dan kekuatannya berkurang sampai setengah. Ini berarti bahwa P 2 = ½ P 1.Dalam hal ini, atenuasi (kehilangan daya) dapat dihitung sebagai
10 log 10P 2/ P1 = 10Log10(0.5P1/ P 1) = 10 log 10 0,5 = 10 (-0,3) = -3 dB Hilangnya 3 dB (-3 dB) adalah setara dengan kehilangan setengah daya.
Contoh 3.27
Sebuah sinyal perjalanan melalui amplifier, dan kekuatannya meningkat 10 kali. Ini berarti bahwa P 2 = 10P 1.Dalam hal ini, amplifikasi (keuntungan kekuasaan) dapat dihitung sebagai.
10 log 10P 2/ P1 = 10Log10(10P1 / P 1) = 10 log1010 = 10 (1) = 10 dB Contoh 3.28
Salah satu alasan bahwa insinyur menggunakan desibel untuk mengukur perubahan kekuatan sinyal adalah bahwa nomor desibel dapat ditambahkan (atau dikurangi) ketika kita mengukur poin severals (cascading) bukan hanya dua. Dalam gambar 3.27 sinyal perjalanan dari titik 1 ke titik 4. Sinyal dilemahkan pada saat mencapai titik 2. Antara poin 2 dan 3, sinyal diperkuat. A gain, antara titik 3 dan 4, sinyal dilemahkan. Kita dapat menemukan nilai desibel yang dihasilkan untuk sinyal hanya dengan menambahkan pengukuran desibel antara setiap set poin.
Dalam hal ini, nilai desibel dapat dihitung sebagai dB = -3 + 7 - 3 = +1
Sinyal telah mendapatkan berkuasa. Contoh 3.29
Kadang-kadang desibel yang digunakan untuk mengukur kekuatan sinyal di miliwatts. Dalam hal ini, itu dirujuk sebagai dB m dan dihitung sebagai dB m = 10 m LOD 10 P dimana P m adalah daya dalam miliWats.Menghitung kekuatan sinyal jika dB nya m= -30.
Solusi
Kita dapat menghitung daya pada sinyal sebagai dBm= 10Log10P m= -30
log10P m= -3m= P mW 10-3
contoh 3.30
Kerugian kabel biasanya menentukan dalam desibel per kilometer (dB / km). Jika sinyal pada awal kabel dengan -0,3 dB / km memiliki kekuatan 2 mW, apa
kekuatan sinyal pada 5 km? Solusi
Kerugian di kabel di decibles adalah 5 x (-0.3) = -15 dB. Kita dapat dihitung daya sebagai
dBm= 10Log10P2/P1 = -1.5 P2/P1 = 10 -0.15 = 0,71
P2 =10.71P = 0,7 x 2 = 1,4 mW Penyimpangan
Distorsi berarti bahwa sinyal perubahan dari perusahaan atau bentuk. Distorsi dapat terjadi pada sinyal komposit yang terbuat dari frekuensi yang berbeda. Setiap komponen memiliki sinyal propagasi sendiri kecepatan (lihat bagian berikutnya) melalui media dan, karenanya, penundaan sendiri dalam mencapai tujuan akhir. Perbedaan penundaan dapat membuat perbedaan dalam fase penundaan itu tidak persis sama dengan durasi periode. Dengan kata lain, sinyal komponen pada penerima memiliki fase yang berbeda dari apa yang mereka miliki di pengirim. Bentuk dari sinyal komposit karena itu tidak sama. Gambar 3.28 menunjukkan efek distorsi pada sinyal komposit. Gambar 3.28 Distorsi
Kebisingan
Kebisingan adalah penyebab lain dari penurunan nilai. Beberapa jenis kebisingan, seperti thermal noise, kebisingan yang disebabkan, crosstalk, dan noise impuls, mungkin sorrupt sinyal. Thermal noise adalah gerak acak elcetron dalam kawat yang menciptakan sinyal ekstra awalnya tidak dikirimkan oleh pemancar. Kebisingan yang disebabkan berasal dari sumber seperti motor dan peralatan. Perangkat ini bertindak sebagai antena pengirim, dan media transmisi bertindak sebagai antena penerima. Crosstalk adalah efek dari satu kawat di sisi lain. Satu kawat bertindak sebagai antena pengirim dan yang lain sebagai antena penerima. Impulse noise adalah lonjakan (sinyal dengan energi tinggi dalam waktu yang sangat pendek) yang berasal dari jaringan listrik, petir, dan sebagainya. Gambar 3.29 menunjukkan efek noise
pada sinyal. Kami membahas kesalahan dalam Bab 10. Gambar 3.29 Kebisingan
Signal-to-Noise Ratio (SNR)
Seperti yang akan kita lihat nanti, untuk menemukan menemukan batas bit rate teoritis, kita perlu tahu rasio dari daya sinyal dengan daya noise. Rasio sinyal-noise didefinisikan sebagai
SNR =
Kita perlu mempertimbangkan daya sinyal rata-rata dan kekuatan suara rata-rata karena ini dapat berubah dengan waktu.Gambar 3.30 menunjukkan ide SNR.
SNR sebenarnya rasio apa yang diinginkan (sinyal) untuk apa yang tidak diinginkan (noise).Sebuah SNR tinggi berarti sinyal kurang rusak oleh kebisingan; SNR yang rendah berarti sinyal lebih rusak oleh kebisingan.
Karena SNR adalah rasio dari dua kekuatan, sering digambarkan dalam satuan desibel, SNR dB, yang didefinisikan sebagai
SNRdBSNR = 10Log10
Contoh 3.31
Kekuatan sinyal adalah 10 mW dan kekuasaan jika kebisingan 1 W; apa nilaiμ
SNR dan SNR dB?
Solusi
Nilai SNR dan SNR dBdapat dihitung sebagai berikut: SNR =
SNRdB= 10Log1010.000 = 10 log10104= 40 Contoh 3.32
Nilai SNR dan SNR dBuntuk saluran bersuara adalah
SNR = ∞
SNR = 10 log 10∞ = ∞
Kami tidak pernah dapat mencapai rasio ini dalam kehidupan nyata, itu adalah ideal.