Dokumen ini menjelaskan tentang PCM (Pulse Code Modulation) yang merupakan metode untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital melalui proses sampling, kuantisasi, encoding, dan multiplexing. Dibahas pula jenis-jenis PCM seperti PCM 30 dan PCM 24 beserta proses, aplikasi, dan rangkaian elektroniknya.
2. Apa itu PCM
PCM adalah metode untuk mengubah sinyal analog
menjadi sinyal digital. Sinyal ini dirubah melewati
beberapa langkah sebelum menjadi suatu sinyal digital o
dan 1.
PCM merupakan pengembangan dari PAM (Pulse
Amplitude Modulation) dimana tiap-tiap sampel analog
dikuantisasi dan disajikan dalam bentuk kode-kode digital.
PCM merupakan suatu teknik multiplexing yang
menggunakan sistem TDM (Time Division Multiplexing).
PCM ini lebih kebal terhadap derau karena terdapat proses
sampling dan kuantisasi
3. Proses PCM
Pertama-tama, suatu sinyal analog harus di-
sampling.
Setelah disampling, sinyal akan diquantizasi,
yaitu proses pembulatan nilai-nilai tegangan
setelah disampling. Maksudnya ialah, saat kita
melakukan sampling, maka kita membuat suatu
pen-skala-an sehingga kita mengetahui ada
berapa level quantisasi dalam suatu sinyal itu.
Proses selanjutnya ialah pengkodean, yaitu
membuat hasil setelah disampling menjadi
memiliki nilai 0 dan 1. Setelah dilakukan proses
ini, maka sinyal siap ditransmisikan. Tetapi
bukan ditransmisikan secara serta merta, dalam
pengiriman data, harus dilakukan modulasi agar
bisa dikirimkan.
6. Jenis-jenis PCM
PCM 30, dapat diartikan sebagai sejenis teknologi
digital yang dapat menggandakan dari satu jalur fisik
dapat disalurkan 30 percakapan sekaligus tanpa
mengganggu satu sama lain (interferensi).
Secara garis besar PCM 30 terdiri dari: Sampling dan
Holding, Kuantisasi, Encoding, dan Multiplexing.
7. PCM 30 mempunyai primary rate sebesar 2.048 kbps yang terdiri dari
8000 frame tiap detik.
Tiap frame mengandung 32 time slot, 30 time slot digunakan untuk
pembicaraan, 1 time slot untuk sinkronisasi, dan 1 time slot
untuk signaling.
Setiap time slot mengandung 8 bit sampel. Kanal voice ini kemudian
dimultiplex secara sinkron ke dalam sebuah 2-Mbps data stream, yang
biasa disebut E1.
Speech code PCM ditransmisikan 8 bit per time slot sebanyak 8000 kali
dalam satu detik.sehingga data ratenya menjadi 64 kbps.
8. Menghitung sampling rate, bit rate,
dan bit error rate pada PCM 30.
Jumlah sampling rate minimal adalah 2 kali frekuensi
maksimum.
Pada PCM 30 frekuensi maksimumnya adalah 4kHz atau 4000
Hz. Maka jumlah sampling rate = 2×4000 = 8000 sample/detik.
PCM 30 menggunakan 8bit. Oleh karena itu tiap sample
dikodekan menjadi 8 bit. Bit Rate = 8 x 8000 = 64000 bit/detik =
64kbps.
Bit Rate total = 64 kbps x 32 = 2048 kbps. Dikalikan 32 karena
pada PCM 30 terdapat 32 time slot.
Bit Error Rate (BER) adalah rasio bit yang error terhadap jumlah
keseluruhan bit. BER = Bit Error/ Jumlah Bit.
Misal data dikirim selama 2 detik dan jumlah bit yang eror
adalah 1 bit. Maka jumlah keseluruhan bit = 2s x 2048kbps =
4096kb. Jadi BER = 1/4096k.
9. Fungsi PCM 30
Coder (Konverter A/D)
Mengubah sinyal analog (dengan frekwensi suara 300
- 3400 Hz) menjadi sinyal digital 64 Kbit/s..
Multiplexing
Menggabungkan 30 kanal sinyal digital 64 kbps
paralel menjadi satu deretan sinyal unipolar 2048
Kbit/s NRZ.
Line Coding
Mengubah sinyal unipolar 2048 Kbps NRZ menjadi
sinyal bipolar 2048 Kbps HDB-3..
10. Aplikasi PCM 30
Menghubungkan Sentral Analog dengan Multiplex
Digital Order Tinggi
Menghubungkan Sentral Analog dengan Sentral
Analog
Menghubungkan Sentral dengan RK
Menghubungkan Sentral Digital dengan Perangkat
Transmisi Analog
Menghubungkan Terminal Data dengan Perangkat
Multiplex digital Order Tinggi
11. Hukum Companding “A”
Meletakan sinyal kedalam 2 polaritas; yaitu polaritas
positive, yang ditandai dengan satu digit “1”; atau
polaritas negative yang ditandai dengan satu digit “0”.
Setiap Polaritas dibagi menjadi 8 segment; yang
ditandai dengan tiga digit “0” dan/atau “1”, dengan no.
mulai dari “0” s/d “7”.
Setiap segment dibagi lagi menjadi 16 subsegment,
atau interval; dan ditandai dengan empat digit “0”
dan/atau “1”, dengan no. mulai dari “0” s/d “15”.
13. PCM 24
PCM 24 mempunyai primary rate sebesar 1.544 kbps yang terdiri
dari 8000 frame tiap detik.
Tiap frame mengandung 24 time slot. Dalam setiap frame ditambahkan
satu bit frame, satu framealignment atau sinkronisasi bit (S-bit).
Kanal yang digunakan disebut T1. Pada T1 tidak ada time slotyang
berfungsi sebagai signaling. Satu bit pada tiap time slot setiap frame
ke-6 diganti menjadisignaling information. Sebagai konsekuensi,
hanya 7 dari 8 bit yang digunakan, sehingga besar data ratenya menjadi
56 kbps.
14. Referensi
http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=art
icle&catid=11%3Asistem-komunikasi&id=83%3Apcm-
pulse-code-
multiplexing&option=com_content&Itemid=15
http://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-code_modulation
Bab 3, teknik pengkodean Universitas Sumut