E5124 / UNIT 4 / 1

UNIT 4 : MODEM

OBJEKTIF

Objektif Am : Mengetahui dan memahami konsep asas Modem. Objektif khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :-

menerangkan kepentingan modem. menerangkan jenis – jenis modulasi analog. menerangkan jenis – jenis modulasi digit.

E5124 / UNIT 4 / 2

4.0 Modem

Modem ialah ringkasan dari Modulator dan Demodulator. Kedua-dua fungsi

pemodulatan dan penyahmodulatan terdapat dalam modem. Ketika mod penghantar, modem

menerima data digital dan menukarkan kepada analog untuk memodulatkan isyarat

pembawa. Dibahagian penerima pembawa dinyahmodulatkan untuk mendapatkan isyarat

asal.

Rajah 4.1 : Gambarajah Penghantaran Dalam Modem

INPUT

E5124 / UNIT 4 / 3

4.1 Mod operasi Modem

Secara umumnya mod operasi bagi modem terdiri daripada 3 jenis iaitu Simpleks,

Separuh Dupleks dan Dupleks Penuh.

4.1.1 Simplex

a) Penghantaran data adalah dalam bentuk satu hala sahaja

b) Tiada pengisyaratan diterima dari penerima

c) Kos adalah murah tetapi penggunaan adalah terhad

d) Tiada pembetulan ralat atau permintaan hantar balik disediakan

4.1.2 Separuh Duplex

a) Perpindahan data adalah dua hala tetapi tidak secara serentak (rajah 4.2).

b) Hanya perlu satu saluran penghantaran dwi hala

c) Halaju dikurangkan kerana perkongsian laluan

4.1.3 Dupleks Penuh

a) Penghantaran dua hala adalah serentak (rajah 4.3)

b) Hanya dua laluan diperlukan ( dua litar, dua dawai atau satu litar, empat

dawai ) untuk penghantaran dan penerimaan.

E5124 / UNIT 4 / 4

Rajah 4.2 : Separuh Duplex

Rajah 4.3 : Duplex Penuh

4.2 Penghantaran Data Oleh Modem

Secara umumnya penghantaran data oleh modem terbahagi kepada dua iaitu :

4.2.1 Penghantaran selari

a) Untuk jarak dekat sahaja kerana kos tinggi.

b) Kadar penghantaran data yang tinggi.

c) Sukar melakukan penyenggaraan

TERMINAL 2

Direction of data at time 2

Direction of data at time 1

TERMINAL 1

TERMINAL 2TERMINAL 1

Direction of data all the time

E5124 / UNIT 4 / 5

4.2.2 Penghantaran siri

a) Untuk penghantaran jarak jauh.

b) Kadar penghantaran data kurang berbanding dengan bentuk penghantaran

selari.

c) Maklumat ‘overhead’ seperti bit mula, bit henti dan bit pariti digunakan untuk

menjamin kejituan dan ketulinan data.

4.3 Kepentingan Modem

1. Membolehkan komputer – komputer berhubung antar satu dengan lain dalam

pelbagai ragam duplex.

2. Membolehkan komputer berhubung dengan sejenis atau sepadan dengannya

dari segi perkakasan, perisian dan sistem pengoperasian.

3. Perhubungan boleh dilakukan melalui media penghantaran jenis dawai, kabel,

gentian optik atau ruang bebas.

4. Modem menukarkan data berdigis dari satu komputer atau terminal kepada

frekuensi suara supaya sesuai dipancarkan melalui talian telefon. Modem

penerima akan menyahmodulat isyarat yang diterima dan menukarkan isyarat

analog yang diterima kepada bentuk digital.

E5124 / UNIT 4 / 6

Ok, sekarang uji kefahaman anda dengan mencuba soalan berikut dan semak

jawapan atau maklumbalas di halaman berikutnya.

Selamat Mencuba

SOALAN

4.1 Berikan pengertian bagi MODEM.

4.2 Apakah fungsi modem dalam talian penghantaran ?

4.3 Nyatakan Mod Penghantaran boleh diperolehi dari suatu Modem.

4.4 Berikan penerangan ringkas mengenai kepentingan Modem dalam

Komunikasi Data.

AKTIVITI 4A

E5124 / UNIT 4 / 7

4.4 Binaan Modem

Secaranya asasnya modem terdiri daripada beberapa kombinasi seperti UART, Litar Mod/Demod, Turas penerima/pemancar,buffer dan pengesan pembawa seperti rajah 4.5.

Rajah 4.5 : Gambarajah Blok Modem Asas

4.4.1 Fungsi Binaan Modem

1. UART

a) Data selari dari komputer dituikar ke data siri semasa

pemancaran dan penghantaran.

b) Data siri dan litar mod/demod di tukar ke data asas semasa

penerimaan.

2. Litar MOD/DEMOD

a) Memodulatkan data yang hendak dihantar dengan

menukarkannya

ke isyarat telefon semasa penghantaran.

b) Menukar isyarat telefon yang diterima ke data digit.

INPUT

KOMPUTER

LITARMOD / DEMOD

PENGESANPEMBAWA

UART

TURASPENERIMA

TURASPEMANCAR

BUFFER

KETALIANTELEFON

E5124 / UNIT 4 / 8

3. Turas pemancar / penerima

a) menuras isyarat semasa pancaran/penerimaan.

4. Buffer (PENIMBAL)

a) Menetapkan paras isyarat penghantaran dan impedans supaya

sepadan dengan system telefon.

b) Melakukan proses sebaliknya semasa penelitian.

5. Pengesan Pembawa

a) Mengesan isyarat pembawa data dan maklumkan kepada

komputer.

4.5 Jenis Modem

Unit Perkhidmatan Saluran (Channel Service Unit/CSU @ DSU). Modem ini

digunakan untuk Iitar komunikasi dalam perkhidmatan penghantaran digit (DTS).

Perkhidmatan ini merupakan sejenis perkhidmatan komunikasi data terbaru yang

direka khas untuk mengendali penghantaran isyarat-isyarat berdigit.

1. Modem gentian Optik yang menukar, isyarat elektrik yang diterima

daripada terminal kepada isyarat-isyarat berbentuk denyut cahaya

untuk dihantar melalui gentian optik.

2. Modem jarak pendek yang digunakan untuk perhubungan berjarak

dekat yang lazimnya dalam kawasan yang sama tetapi dalam bangunan

yang berlainan (15 meter).

E5124 / UNIT 4 / 9

3. Modem Pengganding Akustik yang dipasang kepada terminal dengan

mendail dan meletakkan set cakap/dengar telefon. Terminal tersebut

boleh dihubungkan ke komputer jauh.

4.5.1 Modem tidak diperlukan pada

1. Perhubungan antara komputer-komputer dengan terminal-terminal

dalam tempat pemasangan yang sama dengan menggunakan kabel

yang jarak maksima 15 meter. Jarak boleh ditingkatkan lagi dengan

menambah peranti Pengganding Talian

2. Penghantaran data yang menggunakan DTS bagi komunikasi data dari

satu tempat ke tempat yang lain.

4.6 Pemodulatan

Pemodulatan adalah satu teknik menukar bentuk isyarat elektrik (pembawa)

agar isyarat tersebut membawa isyarat yang bermakna seperti penambahan dan

pengurangan elektrik kepada isyarat termodulat yang bolehi dihantar melalui litar

komunikasi. Ianya mengubah bentuk gelombang pembawa bagi membolehkan

penghantanan bit ‘1’ dan ‘0’.

4.6.1 Pemodulatan Analog

4.6.1.1 Permodulatan Amplitud

Pemodulatan ini menyebabkan amplitud isyarat

pembawa berubah mengikut amplitud isyarat maklumat dengan

frekuensi tetap. Bit ‘1’ menyebabkan amplitud isyarat

pembawa tinggi dan bit ‘0’ menyebabkan amplitud isyarat

pembawa menjadi rendah. Pemodulatan ini kurang digunakan

E5124 / UNIT 4 / 10

kerana ianya mudah dipengaruhi oleh gangguan bunyi dan

menimbulkan ralat penghantaran. Kelajuan modem 1200 bps

dengan masa perubahan amplitud = 833s

4.6.1.2 Pemodulatan frekuensi

Pemodulatan ini melibatkan perubahan bilangan kitar

per saat (1Hz) dan frekuensi isyarat pembawa dengan

amplitudnya berada pada paras yang tetap berdasarkan

perubahan amplitud isyarat maklumat. Masa perubahan

frekuensi = 833 s

Proses permodulatan frekuensi boleh dijelaskan menerusi berikut :

1. aliran data dari komputer diwakili sebagai +5 volt elektrik untuk bit 1,

-5 volt untuk bit 0 dan 0 volt untuk isyarat rujukan.

2. modulatan modem atau perubahan voltan yang berbeza kepada 3

nada frekuensi yang berlainan

a) + 1270 Hz @ 2225 Hz untuk hit 1

b) + 1070 Hz @ + 2025 Hz untuk bit 0

c) + 1170 Hz @ + 2125 Hz untuk isyarat rujukan

Kaedah yang digunakan dalam pemodulatan frekuensi adalah dikenali sebagai

FSK di mana nada dipicu tinggi mewakili perduaan ‘1’ dan nada dipicu

rendah diwakili perduan ‘0’.

4.6.1.3 Permodulatan fasa

Pasa denyutan akan berubah bagi membezakan hahagian

perubahan

E5124 / UNIT 4 / 11

isyarat data ‘1’ dan ‘0’. Perubahan fasa berlaku sama ada 0,

90, 180, 270 dan 360.

4.6.2 Pemodulatan Denyut

Pemodulatan digis dilakukan secara terus melalui talian komunikasi.

lsyarat digis elektrik boleh dihantar terus melalui kabel atau litar jarak jauh

tanpa perlu ditukar ke bentuk analog. Ia dilaksanakan menggunakan ,

modulatan denyut dan memerlukan penggunaan modem khas bagi menukar

isyarat analog ke bentuk digit.

1. PAM (Modulatan Amplitud Denyut)

Menggunakan ketinggian denyutan digit yang berbeza bagi setiap

kekuatan elektrik.

2. PDM (Modulatan Tempoh Denyut)

Menggunakan denyutan bermasa yang lebih panjang bagi digit ‘1’ dan

denyutan bermasa yang pendek bagi digit ‘0’.

3. PCM (Modulatan Kod Denyut)

Digunakan bagi penghantaran denyut perduaan secara bersiri melalui

Iitar komunikasi.

4. PPM (Modulalan Kedudukan denyut)

Menggunakan kedudukan banyak denyut dalam satu unit masa bagi

menandakan bit ‘1’ dan, kedudukan yang kurang denyut mewakili bit

‘0’.

4.6.3 Pemodulatan Digis

E5124 / UNIT 4 / 12

1. Kekunci Anjakan Frekuensi (FSK)

Bit ‘1’mengajak frekuensi menjadi rendah dan bit ‘0 menganjak

frekuensi menjadi tinggi.

2. Kekunci Anjakan Amplitud (ASK)

Bit ‘I’ menganjak amplitud menjadi tinggi dan bit ‘0’ menganjak

amplitud menjadi sifat.

3. DPSK

Fasa gelombang pembawa sinus dianjak antara dua nilai yang berbeza

bagi mewakili isyarat data digital. Fasa dianjak 180 pada picuan ‘0’

dan tidak berubah pada bit ‘1.

4. QAM

Percampuran modulatan AM dan FM membentuk quadbit = 24 =16

kornbinasi berbeza.

4.7 Masalah Teknik Pemodulatan

Teknik ini amat sensitif pada saluran komunikasi yang mempunyai lebar jalur

kecil di mana ia menghadkan jumlah maklumat yang boleh dihantar berbanding lebih

2400 bps menyebabkan :

1. Herotan lengahan sampul (envelope delay distortion)

Ianya disebabkan oleli penyerakan oIeh komponen frekuensi yang berbeza

dalam

satu talian gelombang dengan kelajuan berlainan.

E5124 / UNIT 4 / 13

2. Herotan sisihan amplilud (amplitude deviation distortion) terdapat pelemahan

amplitud yang tidak wajar menyebabkan perubahan yang besar

Hal ini menyebabkan ralat penghantaran kerana modem penerimaan tidak

dapat mentaksirkan isyarat yang dihantar dengan betul. Masalah ini dapat

diatasi dengan mengguna teknik penyama (equalizer) iaitu dengan kaedah

pampasan dengan:

a) Penyama kompromi

Dengan mensetkan nilai halaju kepada halaju sederhana atau purata

berasaskan kepada sifat-sifat dan kelakuan talian komunikasi yang

terlibat.

b) Penyama penyesuai

Menggunakan pemproses yang mempunyai aturcara penyama dengan

beroperasi rnengesan isyarat secara berterusan dan menyesuai operasi bagi

mendapat kualiti penghantaran terbaik.

4.8 Pemilihan Modem

1. Kadar bit yang diperlukan (lebih tinggi kadar, lebih mahal)

2. Ekonomi

Selain dari komponen perkakasan komunikasi data seperti terminal, komputer rumah

dan modem, terdapat komponen lain yang digunakan untuk :

1. Menyelesaikan sistem komputer dengan ciri talian atau terminal.

2. Menambah kecekapan.

3. Mengurangkan kos operasi.

4. Meningkatkan prestasi.

E5124 / UNIT 4 / 14

Ok, sekarang uji kefahaman anda dengan mencuba soalan berikut dan semak

jawapan atau maklumbalas di halaman berikutnya.

Selamat Mencuba.

SOALAN

4.5 Apakah yang dimaksudkan dengan UART dan nyatakan fungsinya ?

4.6 Lukiskan gambarajah blok bagi suatu modem asas .

4.7 Apakah fungsi penimbal yang terdapat dalam modem ?

4.8 Pemodulatan adalah satu teknik menukar bentuk isyarat elektrik kepada isyarat yang

lain supaya proses penghantaran boleh berlaku.Nyatakan jenis-jenis pemodulatan yang

terdapat bagi operasi suatu modem.

AKTIVITI 4B

MAKLUM BALAS 4A DAN 4B

E5124 / UNIT 4 / 15

JAWAPAN

4.1 Modem adalah singkatan bagi Modulator dan Demodulataor iaitu Pemodulat dan

Penyahmodulat.

4.2 Fungsi modem adalah menukarkan isyarat digital yang diperolehi dari komputer

dan menukarkannya kepada isyarat analog untuk diguanakn dalam talian

telekomunikasi dan ditukarkan semula isyarat tersbut untuk mendapat maklumat

yang asal.

4.3 Mod penghantaran modem terdapat tiga iaitu simpleks, separuh duplek dan

dupleks penuh.

4.4 i. Membolehkan komputer – komputer berhubung antar satu dengan lain

dalam pelbagai ragam duplex

ii. Membolehkan komputer berhubung dengan sejenis atau sepadan

dengannya dari segi perkakasan, perisian dan sistem pengoperasian.

iii. Perhubungan boleh dilakukan melalui media penghantaran jenis dawai,

kabel, gentian optik atau ruang bebas.

iv. Modem menukarkan data berdigis dari satu komputer atau terminal

kepada frekuensi suara supaya sesuai dipancarkan melalui talian telefon.

Modem penerima akan menyahmodulat isyarat yang diterima dan

menukarkan isyarat analog yang diterima kepada bentuk digital.

E5124 / UNIT 4 / 16

4.5 UART adalah perkakasan yang digunakan untuk menukarkan data dalam benntuk selari ke siri manakala sebaliknya pada bahagian penerima.

4.6

4.7 Fungsi penimbal adalah menetapkan paras isyarat penghantaran dan impeden supaya

sepadan dengan sistem telefon.

4.8 Jenis-jenis pemodulatan :

i. Pemodulatan Analog

ii. Pemodulatan Digis

iii. Pemodulatan Denyut

KOMPUTER

LITARMOD / DEMOD

PENGESANPEMBAWA

UART

TURASPENERIMA

TURASPEMANCAR

BUFFER

KETALIANTELEFON

E5124 / UNIT 4 / 17

Untuk memahirkan diri anda lagi mengenai unit ini, anda bolehlah mencuba menjawab soalan kendiri yang telah disediakan. Selamat Mencuba.

SOALAN

4.9 Berikan keterangan ringkas perbezaan antara ASK,FSK dan PSK.

4.10 Apakah maksud simplex, separuh duplex dan dupleks penuh.

PENILAIAN KENDIRI

E5124 / UNIT 4 / 18

JAWAPAN

4.9 1. Kekunci Anjakan Frekuensi (FSK)

Bit ‘1’mengajak frekuensi menjadi rendah dan bit ‘0 menganjak

frekuensi menjadi tinggi.

2. Kekunci Anjakan Amplitud (ASK)

Bit ‘I’ menganjak amplitud menjadi tinggi dan bit ‘0’ menganjak

amplitud menjadi sifat.

3. DPSK

Fasa gelombang pembawa sinus dianjak antara dua nilai yang berbeza

bagi

mewakili isyarat data digital. Fasa dianjak 180 pada picuan ‘0’ dan

tidak berubah pada bit ‘1.

4.10 1. Simplex

a) Penghantaran data adalah dalam bentuk satu hala sahaja

b) Tiada pengisyaratan diterima dari penerima

c) Kos adalah murah tetapi penggunaan adalah terhad

d) Tiada pembetulan ralat atau permintaan hantar balik disediakan

MAKLUMBALAS PENILAIAN KENDIRI

E5124 / UNIT 4 / 19

2. Separuh Duplex

a) Perpindahan data adalah dua hala tetapi tidak secara serentak.

b) Hanya perlu satu saluran penghantaran dwi hala

c) Halaju dikurangkan kerana perkongsian laluan

3. Dupleks Penuh

a) Penghantaran dua hala adalah serentak

b) Hanya dua laluan diperlukan ( dua litar, dua dawai atau satu

litar, empat dawai ) untuk penghantaran dan penerimaan.

Ok, adakah anda sudah mencuba dahulu ?Jika ‘Ya’, tahniah diucapkan dan anda boleh menyemak jawapan yang diperolehi dengan merujuk kepada pensyarah anda.Teruskan usaha anda dengan pergi ke Unit 5.Selamat Maju Jaya.