Pulse-Code Modulationa (PCM)

Nama           : Nur Faqih Ardiantoro                            UNIVERSITAS TEKNOKRAT INDONESIA

NPM            : 20315001

Prog Studi    : S1 Teknik Elektro

Pulse-Code Modulationa (PCM)

Pulse code modulation (PCM) merupakan metode standar yang digunakan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital dan mentransmisikannya melalui jaringan telekomunikasi digital. Kode yang umum digunakan dalam PCM adalah kode biner n-bit. Untuk membangkitkan sinyal PCM dari sumber analog pada dasarnya memerlukan tiga proses dasar yaitu, sampling, kuantisasi dan pengkodean (coding), serta multplexing.

1. Sampling 

       Proses Sampling merupakan proses mengubah sinyal analog yang berbentuk sinyal waktu kontinu menjadi sinyal waktu diskrit. 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. Kuantisasi

    Kuantisasi merupakan 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. Pada proses kuantisasi ini, akan dilakukan pembulatan nilai, sehingga informasi terkait nilai sinyal yang akurat akan hilang dan sinyal asli tidak dapat direproduksi lagi dengan tepat.  

    Quantization noise terjadi ketika variabel acak kontinu diubah menjadi variabel diskrit atau ketika variabel acak diskrit diubah ke variabel dengan level yang lebih rendah. Kuantisasi menyebabkan distorsi sinyal karena nilai sampel tidak lagi merepresentasikan nilai akurat dari sinyal analog. Distorsi terjadi karena adanya pembulatan nilai sinyal pada proses digitalisasi. Metode pembulatan kuantisasi menetapkan setiap sampel sinyal sinus akan dibuatkan menuju tingkat kuantisasi terdekat. Pembulatan ke angka bawah menyebabkan nilai sampel sinyal sinus mempunyai tingkat kuantisasi di bawahnya. Distorsi maksimal (kesalahan kuantisasi maksimum) adalah setengah dari jarak antara level kuantum.

3. Pengkodean (Code)

    Pengkodean merupakan proses mengubah besaran amplitudo sampling ke bentuk kode digital biner.

4. Multiplexing

    Dari banyak input menjadi satu output. Fungsinya Untuk penghematan transmisi menjadi dasar penyambungan digital

Binary Coding 

    Pada proses pengkodean PCM setiap sampel direpresentasikan sebagai satu dalam grup bit biner delapan-bit. Grup ini juga disebut sebagai kode biner. Struktur biner word delapan bit dalam kasus pengkodean PCM Eropa, A-law, didefinisikan dengan cara berikut:

    Bit 1, the most significant bit (MSB): MSB adalah bit pertama dan menunjukkan polaritas sampel. Nilai 1 mewakili polaritas positif dan 0 mewakili polaritas negatif. Bit 2, 3, dan 4: Bit ini menunjukkan segmen tempat nilai sampel berada. Segmen 000 dan 001 bersama-sama membentuk kurva linier untuk sampel positif atau negatif tingkat rendah. Bit 5, 6, 7, dan 8: the least significant bits (LSB) menunjukka nilai sampel terkuantisasi di dalam salah satu segmen. Jadi setiap segmen dibagi secara linier menjadi 16 level kuantum.

PCM Decoder

    Pada penerima, demultiplexer memisahkan saluran serial 64-Kbps menjadi nilai sampel paralel 8-bit. Pulsa sampel direkonstruksi menjadi sinyal suara yang sangat mirip dengan aslinya.