pcm

6
Pulse Code Modulation (PCM) adalah teknik modulasi dengan menggunakan coding pada pulse sinya masukan input x (t) dari frekuensi sampling. Amplitudo dari sampel pulse merupakan variabel yang dimudulasi. Variabel ini kemudian digitalisasi menggunakan konverter analog ke digital (A/D) . Gambar 1 menunjukkan generator PCM. Dalam generator PCM, sinyal pertama melewati sampler yang akan mengambil sampel pada rate f s dimana : Hasil keluaran dari sampler adalah x(nT s ) yang berbentuk diskrit dalam domain waktu dan kemudian dikirimkan menuju q-level quantizer. Quantizer akan membandingkan input x(nT s ) dengan standar pemeringkatan digital dan akan menetapkan salah satu dari tingkat digital untuk x(nT s ) yang. Kuantisasi ini digunakan untuk mengurangi distorsi atau kesalahan. Kesalahan dalam kuantisasi disebut quantization error. Hasil keluaran dari quantizer adalah tingkat digital yang disebut q(nTS). Tingkat sinyal terkuantisasi q(nTS) adalah bilangan yang ter-encode secara biner yang kemudian oleh encoder, sinyal q(nTS) akan dikonversi menjadi v-digits binary word.

Upload: yosefganang

Post on 04-Oct-2015

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Pulse Code Modulation (PCM) adalah teknik modulasi dengan menggunakan coding pada pulse sinya masukan input x (t) dari frekuensi sampling. Amplitudo dari sampel pulse merupakan variabel yang dimudulasi. Variabel ini kemudian digitalisasi menggunakan konverter analog ke digital (A/D) . Gambar 1 menunjukkan generator PCM.

Dalam generator PCM, sinyal pertama melewati sampler yang akan mengambil sampel pada rate fs dimana :

Hasil keluaran dari sampler adalah x(nTs) yang berbentuk diskrit dalam domain waktu dan kemudian dikirimkan menuju q-level quantizer. Quantizer akan membandingkan input x(nTs) dengan standar pemeringkatan digital dan akan menetapkan salah satu dari tingkat digital untuk x(nTs) yang. Kuantisasi ini digunakan untuk mengurangi distorsi atau kesalahan. Kesalahan dalam kuantisasi disebut quantization error.Hasil keluaran dari quantizer adalah tingkat digital yang disebut q(nTS). Tingkat sinyal terkuantisasi q(nTS) adalah bilangan yang ter-encode secara biner yang kemudian oleh encoder, sinyal q(nTS) akan dikonversi menjadi v-digits binary word.

Gambar 3 menunjukkan diagram blok penerima PCM yang dimulai dengan membentuk kembali pulse yang diterima, menghilangkan noise, dan kemudian mengubah bit biner ke analog. Sampel yang diterima kemudian di-filter oleh low pass filter.

dimana fm adalah komponen frekuensi tertinggi dalam sinyal asli dan fc adalah frekuensi cut off.

Tidak akan mungkin untuk merekonstruksi asli sinyal x(t) karena error kuantisasi permanen terjadi selama kuantisasi pada pemancar. Error kuantisasi dapat dikurangi dengan meningkatkan tingkat kuantisasi.namun hal ini akan mengakibatkan peningkatan bit per sampel. Peningkatan bit per sampel akan meningkatkan bit (v), meningkatkan tingkat sinyal, dan membutuhkan bandwidth transmisi yang besar. Salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah level kuantisasi harus diterima dengan noise kuantisasi (quantization error). Gambar 4 menunjukkan sinyal yang direkonstruksi.

PCM FormatSeperti yang telah dijelaskan pada bab XXX, NSW berfungsi untuk mengkontrol semua aliran dan prosesing data yang ada. Sementara modulasi kedalam format PCM dilakukan oleh nGWY. Pengkontrolan data ini bekerja berdasarkan setup yang dibuat oleh pengguna melalui program TTC (akan dijelaskan pada bab XXX). Melalui program TTC, dapat diatur pengambilan sampel, berapa penguatannya, dan sebagainya. Atau dengan kata lain TTC dapat digunakan untuk mengatur seluruh kerja dari sistem akusisi data.Dalam Sistem Instrumentasi Flight Test ini digunakan suatu format yang disebut dengan PCM Format. PCM merupakan singkatan dari Pulse Code Modulation dan telah dijelaskan pada sub bab XXX. Jenis modulasi lainnya misalnya Amplitude Modulation (AM), Frequency Modulation (FM), Pulse Modulation (PM), dan sebagainya. Dari namanya dapat diketahui bahwa PCM memodulasi pulsa-pulsa menjadi kode sinyal digital.Untuk membuat sebuah format data (PCM Format) yang lengkap, diperlukan beberapa hasl seperti berikut :a. membuat desain sebuah cycle map. Cycle map ini akan memberikan gambaran secara harafiah tentang urutan parameter yang disampling. Pada cycle map ini juga berisi informasi dimana parameter/transduser terletak.b. Menentukan frekuensi dari osilator Kristal, untuk menetapkan sampling rate terendah. Hal ini harus diperhitungkan dengan mengingat parameter dan besar cycle map yang akan didesan.Setelah kedua hal diatas dilakukan maka programmer harus menerjemahkannya dalam bentuk bilangan biner ataupun heksa agar dapar diproses oleh perangkat. Untuk pemakaian praktis, TTC telah dilengkapi dengan program konversi bilangan agar perintah dapat diproses oleh perangkat yang digunakan.Cycle MapSeperti telah dijelaskan diawal, cycle map menggambarkan secara harafiah urutan-urutan dari parameter yang disampel. Gambar XXX menunjukkan contoh dari cycle map. Format ini kemudian dibuta programnya dan dipindahkan ke NSW menggunakan program aplikasi TTC. Cara mensampling data adalah sebagai berikut :kolom/word

baris/frameFSW 1FSW 210ABCDEFG

HIJKL

MNO

PQ

RS

TU

Dari gambar XXX terlihat bahwa format tersebut terdiri dari 10 kolom dan 6 baris. Kolom pertama dan kolom kedua pada baris merupakan data sinkronisasi. Data sinkronisasi ini dibuat oleh user. Data sinkronisasi dibuat untuk menandai aliran. Kemudian pada kolom ketiga merupakan kolom ID. Sehingga sistem akan membaca aliran yaitu setelah tiga kolom atau word maka barulah mengalir data sebenarnya.Dari gambar XXX terlihat bahwa mula-mula NSW akan melakukan sampling dari data A kemudian berpindah kekolom sebelahnya (kolom 5) sengga data yang tersampling adalah B. demikian seterusnya hingga sampai pada kolom sepuluh pada baris pertama. Setelah itu penyamplingan akan dilakukan sesuai pada format baris kedua. Apabila setelah tiga word awal merupakan blok kosong maka sampling akan dilakukan dengan menyampilng data diatasnya dengan membentuk cycle. Untuk baris kedua maka wor keempat data yang tersampling adalah A, diword kelima adalah B, kemudian diword keenam adalah H, seterusnya sampai pada kolom 10. Untuk lebih mudah memahami maka akan dijelaskan menggunakan gambar XXXABCDEFGABHIJKLABCDMNOABHIEPQABCDJRSABHIMTUPada cycle map ini, kolom disebut juga dengan Main Frame dan baris disebut dengan Sub Frame. Dalam sebuah cycle maka Main Frame akan disampel setidaknya sati kalai dalam setiap baris, sedangkan Sub Frame akan disampel setidaknya satu kali dalam setiap cycle. Banyaknya baris dapat juga disebut dengan Frame Depth.