Pengkodean Data / Data encoding

Dalam proses kerjanya komputer mengolah data secara digital , melalui sinyal listrik yang diterimanya atau dikirimkannya. Pada prinsipnya, komputer hanya mengenal dua arus, yaitu on atau off, atau istilah dalam angkanya sering juga dikenal dengan 1 (satu) atau 0 (nol).
Kombinasi dari arus on atau off inilah yang yang mampu membuat komputer melakukan banyak hal, baik dalam mengenalkan huruf, gambar, suara, bahkan film-film menarik yang anda tonton dalam format digital.
Sistem yang merubah sinyal analog menjadi sinyal digital disebut Sistem Akuisisi data

Dalam Sistem Akuisisi data ada 4 komponen yang penting yaitu :

• Input analog yaitu mengubah sinyal input analog dari sensor menjadi bentuk bit

• Output analog yaitu mengubah data digital yang tersimpan dalam komputer menjadi sinyal digital

• Input / output digital yaitu untuk masukan dan keluaran nilai digital (tingkat logika) kedua dari perangkat keras

• Counter / timer  dignakan pada saat perhitungan, pengukuran frekwensi dan perioda, pembangkit pulsa

TEKNIK ENCODING
Modulasi adalah proses encoding sumber data dalam suatu sinyal carrier dengan frekuensi

Empat kombinasi yang muncul dari komunikasi adalah:

• Data digital, sinyal digital
• Data analog, sinyal digital
• Data digital, sinyal analog
• Data analog, sinyal analog

Sinyal Digital merupakan deretan pulsa  voltase terputus-putus yang berlainan dan masing-masing memiliki ciri-ciri tersendiri , Setiap pulsa merupakan sebuah elemen sinyal ,Elemen sinyal merupakan data yang ditranmisikan melalui pengkodean bit data ,Dimana Biner 0 = Level voltase lebih rendah Dan Biner 1 = Level voltase yang lebih tinggi

Sinyal digital ini memiliki berbagai keistimewaan yang unik yang tidak dapat ditemukan pada teknologi analog, yaitu:

• Mampu mengirikan informasi dengan kecepatan cahaya yang dapat membuat informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.
• Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informasi itu sendiri.
• Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.
• Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya secara interaktif.

Ketentuan dalam proses encoding

• Unipolar : Semua elemen-elemen sinyal dalam bentuk yang sama

• Polar : Satu state logic dinyatakan oleh tegangan positif dan sebaliknya oleh tegangan negatif

• Rating Data : Rating data transmisi data dalam bit per secon

• Durasi atau panjang suatu bit Waktu yang dibutuhkan pemancar untuk memancarkan bit

• Rating modulasi : Rating dimana level sinyal berubah dan diukur dalam bentuk baud=elemen-elemen sinyal per detik

• Tanda dan ruang : Biner 1 dan biner 0 berturut-turut

Elemen sinyal
adalah tiap pulsa dari sinyal digital. Data binary ditransmisikan dengan meng-encode -kan tiap bit data menjadi elemen-elemen sinyal.

• Sinyal unipolar adalah semua elemen sinyal yang mempunyai tanda yang sama, yaitu positif semua atau negatif semua.

• Sinyal polar adalah elemen-elemen sinyal dimana salah satu logic statenya diwakili oleh level tegangan positif dan yang lainnya oleh level tegangan negatif.

• Durasi atau lebar suatu bit adalah waktu yang diperlukan oleh transmitter untuk memancarkan bit tersebut.

• Modulation rate adalah kecepatan dimana level sinyal berubah, dinyatakan dalam bauds atau elemen sinyal per detik.

Lima faktor yang perlu dinilai atau dibandingkan dari berbagai teknik komunikasi :

• Spektrum sinyal : disain sinyal yang bagus harus mengkonsentrasikan kekuatan transmisinya pada daerah tengah dari bandwidth transmisi; untuk mengatasi distorsi dalam penerimaan sinyal digunakan disain kode yang

• Clocking : menentukan awal dan akhir dari tiap posisi bit dengan mekanisme synchronisasi yang berdasarkan pada sinyal transmisi.

• Interferensi sinyal dan Kekebalan terhadap noise

• Deteksi error : dibentuk dalam skema fisik encoding sinyal.

• Biaya dan kesulitan : semakin tinggi kecepatan pensinyalan untuk memenuhi data rate yang ada, semakin besar biayanya.

Format Pengkodean Sinyal Digital
NONRETURN TO ZERO (NRZ)

• Nonreturn-to-Zero-Level (NRZ-L)

• Nonreturn to Zero Inverted(NRZI)

MULTILEVEL BINARY

• Bipolar-AMI (Alternate Mark Inversion)

• Pseudoternary

BIPHASE

• Manchester

• Differential manchester

NONRETURN TO ZERO (NRZ)

• Nonreturn-to-Zero-Level (NRZ-L) yaitu suatu kode dimana tegangan negatif dipakai untuk mewakili suatu binary dan tegangan positif dipakai untuk mewakili binary lainnya.

• Nonreturn to Zero Inverted(NRZI) ya itu suatu kode dimana suatu transisi (low ke high atau high ke low) pada awal suatu bit time akan dikenal sebagai binary ’1′ untuk bit time tersebut; tidak ada transisi berarti binary ’0′.

Keuntungan differensial encoding : lebih kebal noise, tidak dipengaruhi oleh level tegangan.
Kelemahan dari NRZ-L maupun NRZI : keterbatasan dalam komponen dc dan kemampuan synchronisasi yang buruk
Nonreturn to Zero-Level (NRZ-L)
Dua tegangan yang berbeda antara bit 0 dan bit 1
Tegangan konstan selama interval bit
Tidak ada transisi yaitu tegangan no return to zero
0 = Level Rendah
1 = Level Tinggi
Nonreturn to Zero Inverted (NRZI)
Nonreturn to Zero Inverted (NRZI) dalam kesatuan
Pulsa tegangan konstan untuk durasi bit
Data dikodekan / diterjemahkan sebagai kehadiran(ada) atau ketiadaan sinyal transisi saat permulaan bit time
0 = tanpa tranmisi pada permulaan interval(satu bit waktu)
1 = tranmisi pada permulaan interval

MULTILEVEL BINARY
Bipolar-AMI yaitu suatu kode dimana binary ’0′ diwakili dengan tidak adanya line sinyal dan binary ’1′ diwakili oleh suatu pulsa positif atau negatif.
Zero menggambarkan tidak adanya line signal
Satu menggambarkan positif atau negatif sinyal
Pseudoternary yaitu suatu kode dimana binary ’1′ diwakili oleh ketiadaan line sinyal dan binary ’0′ oleh pergantian pulsa-pulsa positif dan negatif.
Satu menggambarkan adanya jalur sinyal
Zero menggambarkan perwakilan dari positif dan negatif

BIPHASE

Manchester yaitu suatu kode dimana ada suatu transisi pada setengah dari periode. tiap bit : transisi low ke high mewakili ’1′ dan high ke low mewakili ’0′.
Zero dari tinggi ke rendah  di pertengahan interval
Satu dari  rendah ke tinggi  di pertengahan interval

Differential manchester yaitu suatu kode dimana binary ’0′ diwakili oleh adanya transisi di awal periode suatu bit dan binary ’1′ diwakili oleh ketiadaan transisi di awal periode suatu bit.
Zero Transisi di pertengahan interval
Satu Tidak ada Transisi di permulaan interval

Gambar Perbandingan  Format Pengkodean Sinyal Digital

Summary