a. Pendahuluan Tren dibidang teknologi komunikasi modern semakin mengarah pada penggunaan teknik di dalam desain sistem-sistem transmisi. Komunikasi digital menawarkan beberapa keunggulan penting dibandingkan dengan komunikasi analaog, seperti misalnya, kinerja yang lebih baik, fleksibilitas yang tinggi, dan keamanan yang lebih terjamin. Untuk mentransimisikan sinyal-sinyal pesan analaog, misalnya suara dan video, secara digital sinyal analog yang bersangkutan harus terlbih dulu diubah menjadi sinyal digital, dan prosesnya disebut sebagai konversianalog-ke-digital (analog-to-digital-conversion) atau dikenal pulan

dengan nama modulasi pulsa digital. Dua teknik terpenting untuk proses konversi-analog-ke-digital adalah modulasi kode pulsa (pulse code

modulation, PCM) dan modulasi delta (DM). dalam karya tulis ini akan dibahas tengtang PCM

MODULASI KODE PULSA (PCM) Proses-proses dasar didalam teknik PCM adalah : 1. Sampling (pencuplikan) adalah proses pengambilan sampel-sampel kontinyu, yang dilakukan dengan cara mengukur amplitudonya secara periodic diwaktu-waktu tertentu. 2. Kuantisasi adalah proses merepresentasikan sampel-sampel amplitude yang didapatkan menjadi nilai-nilai (atau tingkat-tingkat) diskrit. 3. Encoding (penyandian) adalah proses mengubah tingkat-tingkat diskrit ini menjadi skumpulan kode sandi (atau kode saja)digital.

Proses sampling mengubah sebuah sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrit pada wumbu waktu, sedangkan proses kuantisasi mengubah nilai-nilai amplitude yang kontinyu menjadi nilai-nilai tingkat yang diskrit. Sehingga , sampling dan kuantisasi secara total mengubah sebuah sinyal analog menjadi sinyal digital.

Operasi sampling dan kuantisasi biasanya dijalankan oleh sebuah perangkat yang sama, yang disebut converter analog ke-digital (converter A/D). Namun, adalah proses encoding yang membedakan PCM dari teknik-teknik modulasi pulsa analog.

Pencuplik

Pengkuantisasi

Penyandi

Gambar 1 Modulasi kode Pulsa (PCM)

1. Sistem modulasi Ada berbagai cara untuk penyaluran informasi kepada pihak lain yang masing-masing mempunyai karatkteristik sendiri. Informasi yang aka dikirimkan terdiri dari berbagai jenis, misalnya : suara manusia, sinyal telegraf, sinyal televisi, sinyal multiplex, telephoto, facsimile,dst. Semua jenis mater informasi ini, misalnya suara manusia, sebuah foto atau televise, pertama-tama harus dirubah dalam bentuk listrik dengan menggunakan mikropon atau telekamera, agar materi ini dapat dibawa oleh gelombang radio. Pertanyaannya adalah bagaimana membawa informasi yang telah dirubah dalam bentuk listrik ke dalam gelombang radio, atau bagaiman cara menjalin informasi yang telah berbentuk listrik ke dalam gelombang radio. Cara penumpangan informasi pada gelombang radio dinamakan modulasi. A. MODULASI DIGITAL GELOMBANG PEMBAWA KONTINYU Karena sinyal-sinyal digital baseband memiliki daya yang memadai pada frekuensi-frekuensi rendah, maka sinyal-sinyal ini lebih cocok untuk ditransmisikan melalui saluran berupa pasangan kawat tembaga atau kabel koaksial. Sinyal-sinyal digital baseband tidak cocok untuk transmisi via

kanal radio (radio link) atau saluran nirkabel (wireless), karena akan membutuhkan antenna-antena yang berukuran sangat besar agar radiasi spectrum frekuensi rendah dapat terjadi secara efisien. Sehingga, untuk mentransmisikan sinyal-sinyal digital baseband, modulasi dengan

gelombang pembawa analog (kontinyu) tetap digunakan, namun dalam kasus ini sebuah sinyal pesan digital akan digunakan untuk memodulasi sebuah gelombang pembawa kontinyu (CW, carrier wave) berfrekuensi tinggi. Didalam skema modulasi digital (biner), proses modulasi pada dasarnya hanyalah mengganti ganti keadaan amplitude, frekuensi atau fasa dari gelombang CW diantara dua nilai diskrit yang telah ditetapkan (disebut juga seitching atau keying), yang masing-masingnya mrepresentasikan salah satu daru dua simbol biner 0 dan 1. Terdapat tiga tipe modulasi digita yaitu : amplitude-shift keying (keying dengan mengubah amplitude), frekuenscy-shift keying ( keying dengan mengubah frekuensi), dan phaseshift keying (keying dengan mengubah fasa).

1. Amplitude-shift keying (ASK) Dengan skema ASK, sinyal termodulasi dapat dinyatakan oleh persamaan berikut:c(t)

{

cos

ct

perhatikan bahwa sinyal termodulasi ini dalam realita fisiknya merupakan denyut-denyut yang timbul dan hilang (on-off), shingga modulasi ASK seringkali disebut juga sebagai on-off keying (OOK). Amplitudo sinyal pembawa dimodulasi oleh data-data biner dari sinyal baseband digital dimana sinyal pembawa akan on dan off setiap perioda sinyal baseband merepresentasikan data termuat (logik atau 1). Modulasi ini memerlukan daya relatif besar dan sangat rentan terhadap redaman. Gambar 2 me-nunjukkan trade off

pemanfaatan energi dan lebar pita frekuensi pada beberapa sistem modulasi digital.

Gambar 2. Trade off pemanfaatan energi dan lebar pita frekuensi sistem beberapa pada modulasi digital 2. Frekuency shift keying (FSK) Dengan skema FSK, sinyal termodulasi dapat dinyakan oleh persamaan berikut :c(t)

{

cos cos

1t

t

Frekuensi sinyal pembawa dimodulasi oleh data-data biner dari sinyal baseband digital beberapa frekuensi pembawa dikirim bergantian

merepresentasikan data termuatbaseband pada tiap simbolnya. Modulasi ini memerlukan pita frekuensi yang lebar.

3. Phase-shift keying (PSK) Dengan skema PSK , sinyal termodulasi dapat dinyatakan oleh persamaan berikut :c(t)

{

cos c t cos c t

Fasa dari sinyal pembawa bervariasi menurut data-data biner sinyal baseband. Modulasi ini sering digunakan pada komunikasi digital karena pita frekuensi relative sempit dari FSK dan daya yang diperlukan lebih kecil dari ASK. Selain itu PSK paling tidak sensitif terhadap fading dan redaman hujan serta lebih toleran terhadap interferensi. Masing-masing modulasi mempunyai beberapa derivatif dengan m level, dimana m adalah dua pangkat jumlah bit data tiap simbol. Pemilihan teknik modulasi untuk aplikasi tertentu tergantung dari beberapa persyaratan bit error rate, efesiensi lebar pita frekuensi, efesiensi daya dan kompleksitas aplikasi berdasarkan sinkronisasinya. Perbandingan dari beberapa teknik modulasi ditunjukkan oleh table berikut

Tabel 1 perbandingan modulasi digital