< Previous PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 188 penterjemahan satu pulsa PAM adalah selama 16 kali periode (32 periode clock ).Sedangkan total waktu yang diperlukan untuk menterjemahkan masukan kanal 1 dan kanal 2 selama 32 periode (64 kali periode clock). Dengan demikian maka pengertian PCM adalah merupakan rekonversi dari sinyal PAM. Masing-masing sinyal PAM dalam range 0 volt sampai dengan 5 volt di-kuantisasikan dalam range 0000 0000(2) sampai dengan 1111 1111(2). Sehingga setiap sinyal PAM akan di-kode kan dalam pulsa biner secara serial. Mangapa harus PCM? PCM adalah satu-satunya sistem yang bisa memancarkan atau mengirimkan data kode biner, sehingga di penerima akan diterima data kode biner yang sama pula . Dengan demikian data atau besaran analog yang dipancarkan oleh pemancar akan sama persis dengan data atau besaran analog pada penerima. Sistem ini tidak dimiliki oleh sistem yang lain. Sinkronisasi Agar proses pengolahan data pada pemancar dan penerima serempak dan tidak salah kanal, maka perlu adanya sinkronisator. Untuk itu perlu adanya pulsa sinkronisasi yang dikirim oleh pemancar serempak dengan sinyal PCM. Pulsa sinkronisasi harus dibuat sesempit mungkin agar tidak menggangu pengolahan data yang lain. Gambar 10.15. PCM dengan pulsa sinkronisasi Pulsa sinkronisasi tersebut pada penerima akan dipergunakan untuk mereset counter, sehingga proses multiplexing pada pemancar dan penerima berjalan serempak. Pulsa sinkronisasi yang sempit tersebut bisa dibuat dengan rangkaian monostable multivibrator. Dalam contoh rangkaian di atas, rangkaian sinkronisator dibentuk dengan menggunakan retriggerable monstable multivibrator PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 189 Demodulator PCM Langkah awal yang dilakukan oleh demodulator PCM adalah menterjemahkan pulsa kode biner yang dikirim oleh PCM. Dalam hal ini PCM demodulator dilengkapi dengan serial to parallel converter yang terdiri dari shift register Serial masukan paralel keluaran (serial input parallel output SIPO). Data keluaran yang berupa data paralel dirubah oleh rangkaian digital to analog converter. Keluaran dari D/A Converter yang berupa pulsa amplitudo yang masih berupa sinyal - sinyal multiplexing. Untuk itu sinyal - sinyal multiplexing tersebut harus dipisahkan menjadi sinyal kanal 1 (Ch 1) dan kanal 2 (Ch 2) yang kemudian sinyal-sinyal tersebut dikembalikan ke dalam bentuk aslinya dengan cara filter oleh rangkaian Low Pass Filter untuk mendapatkan kembali sinyal informasi sesuai dengan sinyal aslinya. Bagian-bagian dari Demodulator PCM (DPCM) Untuk memperjelas fungsi dari beberapa bagian yang tergabung dalam demodulator PCM, maka akan dijelaskan secara rinci dalam begia berikut. Shift register serial masukan paralel keluaran (SIPO) Shift register serial masukan paralel keluaran merupakan rangkaian yang mempunyai 1 serial masukan dan 8 data keluaran paralel. CLKSHIFT REG.SIPO Gambar.4.16 Shift register SIPO PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 190 Gambar 10.17. Perubahan data serial ke data paralel Setiap data PCM 8 bit yang diterima secara serial diterjemahkan ke dalam data biner paralel 8 bit. Data tersebut seterusnya diumpankan ke dalam rangkaian digital to analog converter. Namun karena pulsa PCM tersebut sangat sempit, karena diolah oleh rangkaian shift register, muncul masalah baru. Bahwa sinyal sekuensial dari PCM harus dipertahankan kondisinya selama satu perioda tertentu agar bisa dibaca oleh rangkaian D/A Converter. Tanpa langkah tersebut, maka akan terjadi kesalahan penterjemahan data biner ke analog. Pulsa-pulsa akan dipertahankan pada kondisinya selama waktu clock dan akan kembali ke logik 0 pada akhir pulsa clock oleh sebuah data flip-flop. Dengan demikian maka data-data kanal 1 dan kanal 2 yang tersusun secara deret / berurutan bisa dengan mudah dibaca oleh D/A Converter dan kemudian menghasilkan keluaran yang berupa PAM yang mengandung informasi analog dari kanal 1 dan kanal 2. PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 191 clockD74237 Gambar 10.18. Proses data pada data-flip flop Digital to Analog Converter Rangkaian digital to analog converter berfungsi merubah data-data biner menjadi pulsa analog. Dalam hal ini D/A Converter dibangun dengan menggunakan IC DAC 0800 yang mempunyai masukan 8 bit data. ADCLKSHIFT REG.SIPO Gambar 10.19. Blok demodulator PAM PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 192 Gambar 10.20. Proses sinyal digital ke sinyal analog Setiap data dari setiap kanal akan diterjemahkan ke dalam amplitudo pulsa yang sama dengan level amplitudo pulsa dari sumber pemancar PCM. Deretan-deretan pulsa yang berurutan antara kanal 1 dan 2 tersebut dinamakan sinyal PAM, namun masih mengandung campuran informasi dari kanal 1 dan kanal 2. PAM Demultiplexing Untuk memisahkan pulsa amplitudo kanal 1 dan kanal 2 diperlukan rangkaian demultiplexer, namun perlu adanya sinkronisasi pen-saklaran antara multiplexer dan demultiplexer. Hal ini dimaksudkan agar pada saat multiplexer memancarkan pulsa kanal 1, saat itu juga rangkaian demultiplexer sedang menerima pulsa kanal 1. Pulsa sinkronisasi dipakai untuk mereset rangkaian demultiplexer. Gambar 10.21. Blok demodulator PCM PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 193 Gambar 10.22. De-multiplexing 2 kanal Switch control yang dipilih adalah untuk sistem demultiplexing, maka posisinya adalah A = aktif, B = off, C = off Low Pass Filter Bentuk pulsa amplitudo pada keluaran demultiplexing masih berupa pulsa-pulsa. Untuk mengembalikan bentuk pulsa ke bentuk sinyal analog, perlu adanya rangkaian low pass filter 3,45 kHz pada ke dua kanal tersebut. Gambar.4.23 Blok LPF Gambar. 4.24 Low pass filter 3,4 kHz Regenerative Repeater PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 194 Keuntungan dari PCM adalah proses digital yang terhindar dari cacad noise. Dalam proses reproduksi sinyal, hal ini sangat memudahkan, karena PCM hanya mengolah data 1 atau 0. Memang pada kenyataannya terjadi pelemahan dan perubahan bentuk sinyal. Namun sinyal yang lemah dan berubah bentuk tersebut bisa diatasi dengan menggunakan rangkaian regenerative repeater. Gambar 10.25. Proses regenerasi Harga rata-rata sinyal terhadap kuantisasi merupakan suatu perbandingan pada dinamis range A/D converter sesuai dengan persamaan tersebut di bawah: di mana SNR = signal noise ratio n = jumlah bit A/D converter Voice compressor Kesalahan pada reproduksi yang dihasilkan akibat adanya kesalahan kuantisasi (quantizing error) yang besarnya tergantung dari jumlah bit dari A/D converter. Pada A/D convereter 8 bit memiliki dinamis range 20xlog256=48dB. Permasalahan ini bisa diatasi dengan sistem kompresi (penindasan) sinyal. PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 195 Gambar 10.26. Kompresi sinyal Singnal to quantizing noise ratio ditunjukkan pada tabel 4.2 seperti di bawah ini: Tabel 10.2 Signal to quantizing noise ratio JUMLAH BIT (n) Jumlah kuantisasi (2n) Signal-to Quantizing Noise Ratio (dB) 4 16 25,8 5 32 31,8 6 64 37,8 7 128 43,8 8 256 49,8 Gambar 10.27 berikut menunjukkan perbedaan reperoduksi sinyal yang menggunakan sistem kompresi dan yang tidak menggunakan rangkaian kompresi dengan menggunakan A/D converter 4 bit. Pada reproduksi sinyal tanpa kompresi, akan menghasilkan sinyal reproduksi yang lebih besar dari sinyal aslinya (bisa terpotong puncak-puncaknya). Setelah diatasi dengan rangkaian kompresi, maka sinyal reproduksi kembali seperti sinyal aslinya. (a) PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 196 (b) Gambar 10.27. Hasil reproduksi dengan penerapan kompresor Bentuk Pulsa Modulasi Yang Lain Selain pulse amplitude modulation, pulse code modulation, masih ada bentuk pulsa modulasi yang lain seperti delta modulation, pulse phase modulation dan pulse width modulation. Delta modulation Delta modulasi adalah sistem komunikasi digital dengan kecepatan bit yang relatif rendah. Sistem ini ada sebelum dikembangkan pulse code modulation. Delta modulation adalah sistem komunikasi digital dengan sistem modulasi pulsa yang paling tua. Sinyal input analog di komparasikan dengan sinyal clock. Sinyal input analog berfungsi sebagai tegangan pembanding. Posisi pulsa clock berada di bawah atau di atas sinyal masukan analog akan menentukan bentuk pulsa keluaran. Dengan demikian akan mendapatkan sinyal digital dengan frekuensi sama dengan frekuensi clock. Sinyal digital tersebut siap dipancarkan atau disalurkan ke sebual transmisi. Sinyal digital diterjemahkan kembali oleh rangkaian delta demodulator, yang bisa dibangun dengan rangkaian paling sederhana yaitu rangkaian integrator untuk didapatkan kembali sinyal informasi. PEREKAYASAAN SISTEM RADIO dan TELEVISI 197 Gambar 10.28. Delta modulator Untuk mengembalikan pulsa dari pemancar delta modulator, dibangun sebuah rangkaian integrator seperti gambar 4.39. Pulsa-pulsa digital dimasukkn ke dalam rangkaian integrator. Prinsip rangkaian integrator adalah sebuah lowpass filter. Sehingga terjadi pengisian dan pengosongan tegangan tergantung dari komposisi deretan pulsa delta modulasi. Hasil dari integrator adalah sebuah sinyal informasi yang masih mengandung sisa-sisa pulsa clock. Untuk menghilangkan sisa-sisa pulsa tersebut dibangun sebuah lowpass filter sehingga sinyal keluaran dari ragkaian integrator adalah sinyal reproduksi yang sama dengan sinyal pemancar. Gambar 10.29. Delta demodulator (Integrator) 4. Pulse Width Modulation (PWM) Next >