PCM (PULSE CODE MODULATION)

PCM (PULSE CODE MODULATION)



PCM (Pulse Code Modulation), yaitu proses mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Prosesnya ada 3, yaitu: sampling, quantizing, dan coding. Jenis PCM yang banyak digunakan adalah PCM – 30, berfungsi sebagai analog to digital converter, multiplexing, dan sebagai line coding. Berikut adalah proses PCM-30 :

• Bandpass Filter



• Sampling (Pencuplikan)


Proses sampling adalah proses pengambilan sample dari sinyal suara dengan lebar pita frekwensi antara 300- 3400 Hz; di mana proses ini dikerjakan oleh modulator amplitudo. Prinsip kerja dari sampler ini sama seperti pintu/gate atau saklar, yang membuka dan menutup dengan periode waktu yang tertentu dan kontinyu; yang mana membuka dan menutupnya pintu/gate atau saklar ini dikerjakan oleh suatu frekwensi, yang dikenal sebagai frekwensi sampling. Untuk frekwensi sampling ini, seorang ahli Perancis bernama Harry Nyquist telah mengadakan percobaan-percobaan sbb. :

a) Besar Frekwensi Sampling (Fs) yang digunakan adalah lebih kecil dari 2 x lebar frekwensi suara (2 x BW Finf) :


Besar Frekwensi Sampling (Fs) yang digunakan adalah = 2 x lebar
frekwensi suara (2 x BW Finf) :


Quantizing (Kuantisasi)
Proses Pemberian harga terhadap sinyal PAM; yang besarnya – kecilnya disesuai dengan harga tegangan pembanding terdekat
Setiap pulsa akan diletakan kedalam suatu polaritas positif atau polaritas negatif.


Setiap polaritas dibagi menjadi beberapa segment/sub segment(interval)Kuantisasi ada 2 macam :
• Uniform (seragam) (Linear)

• Non-uniform (tidak seragam) (Non-linear)


Coding

Coding adalah proses mengubah sinyal PAM menjadi sinyal digital (A – D
Converter). Pada PCM-30 berlaku Hukum Companding-A :
a. Setiap pulsa PAM ditempatkan pada polaritas positif atau negatif; dan
ditandai dengan huruf “S”
• Untuk Polaritas Positif S = 1
• Untuk Polaritas Negatif S = 0
b. Setiap polaritas dibagi menjadi 8 segment; segment ke -0 s/d 7, dan
ditandai dengan huruf “ABC”.

Setiap segment dibagi menjadi 16 sub-segment (interval); interval ke-0 s/d 15, dan ditandai dengan huruf “WXYZ”


Sehingga sinyal PAM akan berubah menjadi sinyal dengan susunan bitbitnya sbb:

Dalam kaitan dengan proses kuantisasi dan coding ini, dikenal adanya hukum companding; dan didalam PCM-30 berlaku Hukum Companding “A”, yang mempunyai aturan sbb. :
1. Meletakan sinyal kedalam 2 polaritas; yaitu polaritas positif, yang ditandai dengan satu digit “1”; atau polaritas negatif yang ditandai dengan satu digit “0”.
2. Setiap Polaritas dibagi menjadi 8 segment; yang ditandai dengan tiga digit “0” dan/atau “1”, dengan nomor mulai dari “0” s/d “7”.
3. Setiap segment dibagi lagi menjadi 16 subsegment, atau interval; dan ditandai dengan empat digit “0” dan/atau “1”, dengan nomer mulai dari “0” s/d “15”.

Fungsi PCM 30 setelah A/D Converter adalah multiplexing :

a. Prinsip: Time Division Multiplexing
b. Methode: “Word-by-Word Interleaving” atau “Byte-by-byte Interleaving”; atau “Cyclic Word Interleaving” atau “Cyclic Byte Interleaving”.
c. Menggabungkan :
• 30 kanal telepon 64 kbps,
• 1 kanal signalling 64 kbps
• 1 kanal FAS 64 kbps.
Menjadi satu deretan sinyal serial 2048 Kbps.
d. Setiap kanal menempati satu “Time Slot” (TS) :
• TS-0 untuk FAS/Alarm
• TS-1 s/d TS-15 untuk kanal telepon 1 s/d 15
• TS-16 untuk Signalling
• TS-17 s/d TS-31 untuk kanal telepon 16 s/d 30 .
Dan fungsi yang berikutnya adalah: line coding, yaitu konversi sinyal unipolar NRZ 2048 Kbps menjadi sinyal HDB-3:
• Digit “1” dikodekan menjadi tegangan positif atau negatif bergantian, yang polaritasnya selalu berlawan dengan digit “1” sebelumnya
• Digit-0 dikodekan menjadi tegangan 0 volt.
• Deretan digit “0” berturutan maksimum 3 buah.



Struktur Frame PCM-30

1. Satu Multi Frame, dengan panjang waktu 1 Multi Frame 2 mS
2. Enam belas Frame, dengan panjang waktu 1 Frame 125 μS
3. 32 TS/Frame, dengan panjang waktu 1 TS 3,9 μ S
4. 8 Bit/TS, dengan panjang waktu 1 bit 488 nS
5. Jumlah bit/Frame 256 bit
6. Jumlah bit/Multi Frame 4096 bit
7. Bit FAS sebanyak 7 bit ( 0011011); bit-2 s/d 8 TS-0, Frame-frame genap (frame- 0, 2, 4, dstnya.)
8. Bit MFAS sebanyak 4 bit, dengan susunan 0000; terletak pada bit-1 s/d 4 TS-16, Frame-0.
9. Bit Signalling (4 bit/kanal); pada bit-1 s/d 4, dan bit-5 s/d 8 TS-16, Frame-1 s/d Frame-15
10. Bit Alarm (A1) sinyal 2 Mbit/s terletak pada bit-3 TS-0, Frame-frame ganjil (1, 3,5 dstnya)
11. Bit Alarm (A2) sinyal 64 Kbit/s (Signalling) terletak pada bit-6 TS-16, Frame- 0.

Categories: tutorial