Apa itu PCM (Pulse Code Modulation) - Siboro Blog

Apa itu PCM ( Pulse Code Modulation ) - Siboro Blog - PCM adalah metode umum untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital Dalam sistem digital, sinyal analog yang dikirimkan cukup dengan sampel-sampelnya saja. Pulse Code Modulation merupakan salah satu pengembangan sistem komunikasi digital untuk mengantisipasi gangguan oleh noise pada sinyal informasi, yang diakibatkan oleh saluran maupun media pengiriman sinyal melalui gelombang elektromagnetik. Pada rancangan ini dibanhgun sistem Pulse Code Modulator yang mengirimkan dua buah sinyal input yang berbeda secara bersamaan melalui proses multiplexing dan pulse amplitudo modulation. Hasilnya adalah pulsa-pulsa yang dikodekan ke dalam biner serial. Untuk mensinkronkan antara pengirim dan penerima dikirim pulsa sinkronisasi.

Apa itu PCM (Pulse Code Modulation)- Siboro Blog

Sistem telekomunikasi dewasa ini dituntut  terbebas dari gangguan  sistem transmisi , seperti gangguan petir, gangguan saluran terlalu panjang, gangguan loncatan api dari pengapian motor dsb. Di samping itu juga dituntut kualitas reproduksi informasi yang bersih dan noise rendah. Untuk itu  diperlukan sistem komunikasi digital yang prinsipnya merubah besaran analog ke dalam besaran digital, yang kemudian dipancarkan berupa pulsa-pulsa digital. Karena sistem digital hanya mempunyai kondiai logik "1" dan "0", maka level tegangan tidak  ada artinya.

Sinyal suara atau gambar yang masih berupa sinyal listrik analog diubah menjadi sinyal listrik digital melalui 4 tahap utama, yaitu :

1.    Sampling adalah : proses pengambilan sample atau contoh besaran sinyal analog pada titik tertentu secara teratur dan berurutan. Frekuensi sampling harus lebih besar dari 2 x frekuensi yang disampling (sekurang-kurangnya memperoleh puncak dan lembah) [teorema Nyqust] Hasil penyamplingan berupa PAM (Pulse Amplitude Modulation).

2.    Quantisasi : Proses menentukan segmen-segmen dari amplitudo sampling dalam level-level kuantisasi Amplitudo dari masing-masing sample dinyatakan dengan harga integer dari level kuantisasi yang terdekat.

3.    Pengkodean : proses mengubah (mengkodekan) besaran amplitudo sampling ke bentuk kode digital biner.

4.    Multiplexing : dari banyak input menjadi satu output

fungsi : Untuk penghematan transmisi menjadi dasar penyambungan digital.

Gbr. A. Proses Pengiriman pada PCM

Pada Gambar A ditunjukkan diagram blok proses pengiriman pada PCM diantaranya: Filter (LPF), Sampler, Quantizer dan Coder. Pada tahap pertama, sinyal input (analog) dengan frekuensi fm masih bercampur dengan noise atau sinyal lain yang berfrekuensi lebih tinggi. Untuk menghilangkan sinyal-sinyal yang tidak di inginkan (noise) tersebut digunakan LPF (low pass filter) seperti yang ditunjukkan Gambar B.

Gbr. A. Proses Penggunaan LPF

Setelah sinyal di filter, selanjutnya adalah pengambilan sample seperti yang ditunjukkan pada Gambar A dan C. Frekuensi sampling (fs) harus lebih besar atau sama dengan dua kali frekuensi sinyal informasi (fs ≥ 2fm) ; sesuai dengan Theorema Nyquist. Sinyal output sampler disebut sinyal PAM (Pulse Amplitudo Modulation).

Gbr. C. Proses PAM dirubah menjadi PCM 

Sinyal PAM tersebut yang merupakan potongan dari sinyal aslinya kemudian diberi nilai (level) sesuai dengan amplitudo dari masing-masing sample sinyal (Gambar C). Jumlah pembagian level sinyal yang digunakan disuaikan dengan jumlah bit yang di inginkan untuk mengkodekan satu sample sinyal PAM berdasarkan persamaan berikut ;

N adalah jumlah level sample yang di ambil dan n adalah jumlah bit yang digunakan untuk mengkodekan satu sinyal PAM. Misalkan sinyal-sinyal PAM tersebut akan dikodekan menjadi 4 bit maka jumlah level yang akan diperoleh adalah ;

Gbr. D. Proses A/D conventer sinyal analog menjadi biner.

Selanjutya, setiap sample yang telah terkuantisasi masuk ke dalam blok CODER. Pada tahapan ini, sample sinyal yang masih berbentuk analog dirubah menjadi biner dengan urutan serial CODER sendiri terdiri dari dua blok utama yaitu, A/D Converter yang  berfungsi untuk merubah sinyal analog menjadi biner, akan tetapi keluarannya masih dalam bentuk parallel seperti yang di tunjukkan Gambar D, karenanya di butuhkan blok kedua berupa P/S Converter agar deretan biner menjadi serial.

Gbr. E. Peredaman sinyal

Pada penerima (Gambar E) sinyal yang masuk telah mengalami peredaman dan kembali bercampur dengan berbagai sinyal lain yang tidak di inginkan (noise) selama proses pengiriman, hal ini merusak sinyal informasi sehingga akan lebih sulit untuk di proses. Karenanya, sinyal harus diperbaiki terlebih dahulu dengan menggunakan “Regenerative Repeater” seperti yang ditunjukkan pada Gambar E dan F. Baca Juga : ( Apa itu TDMA atau (Time division multiple access) - Siboro Blog )

Gbr. F. Proses decoder sinyal biner ke analog

Selanjutnya dengan menggunakan prinsip yang sama, deretan sinyal biner yang telah diperbaiki tersebut di rubah kembali menjadi bentuk analog  melalui proses DECODER. Sinyal yang masih merupakan deretan seri di rubah menjadi parallel dan dikonversikan ke analog, sehingga output DECODER merupakan sinyal PAM seperti yang terlihat pada Gambar E dan G. Sinyal PAM ini kemudian difilter dengan menggunakan LPF untuk mengembalikannya menjadi sinyal informasi yang di inginkan.

Gbr. G. Proses decoder sinyal PCM ke sinya PAM

Diakui bahwa sistem PCM mempunyai keunggulan diantaranya sistem peyaluran informasi yang ada. Keunggulan yang paling menonjol adalah kemampuanya dalam menekan noise dan interferensi.

Demikian artikel, Apa itu PCM ( Pulse CodeModulation ) - Siboro Blog, Apabila menurut Anda  artikel tersebut bermanfaat bagi orang lain, Mohon untuk di Share. Terima Kasih.