DASAR TEORI PULSE AMPLITUDO MODULATION ( PAM )

DASAR TEORI PULSE AMPLITUDO MODULATION ( PAM )

Konversi sinyal analog menjadi sinyal digital dibagi menjadi 3 bagian penting

yaitu:

1. Sampling

Merupakan proses pencuplikan dari sinyal informasi yang akan diproses. Frekuensi sinyal sampling menurut aturan Nyquist adalah sebesar 2 fm, dengan fm adalah sinyal informasi yang akan disampling

2. Quantizing

Merupakan proses penghargaan suatu sinyal yang sudah disampling dengan membawa sinyal tersebut pada penghargaan bit-bit biner yang dibutuhkan.

3. Encoding

Merupakan proses pengubahan kode-kode biner menjadi kode-kode tertentu sesuai dengan aplikasi dari sinyal digital yang dimaksud

Pada sebuah proses sampling bisa dilakukan dengan menggunakan dua jenis sinyal yaitu pulsa maupun impulse. Modulasi dengan sinyal PAM ini merupakan proses pendigitalisasian sinyal dengan input sinyal berupa pulsa.

Pembentukan sinyal PAM pada proses digitalisasi menggunakan pulsa merupakan langkah pertama dengan cara membangkitkan sinyal pulse dari pulse generator dengan mengatur lebar pulse (To) secara diskret. Namun selanjutnya perlu dipahami bahwa ternyata bentuk sinyal PAM yang dihasilkan adalah:

·         Sinyal PAM adalah berbentuk diskrete pada kawasan waktu dan kontinue Levelnya

·         Sinyal PAM bentuknya tidak murni sinyal analog dan juga tidak murni berbentuk sinyal digital

Dalam praktiknya pada komunikasi digital, sinyal PAM kurang disukai karena bentuk karakteristik sinyalnya menyebabkan sinyal ini tidak tahan terhadap error karena faktor kekontinuitasanya. Pada dasarnya, bentuk umum dari sebuah sinyal PAM adalah

merupakan perkalian dari sebuah sinyal sinus kontinue S(t) dengan sebuah sinyal pulsa

disekret Sp(t) dengan:

S(t) = A cos (2?fs t)

SPAM (t) = k s(t) sp (t) di mana:

K = konstanta pengali

S(t) = sinyal informasi kontinue

Sp(t) = sinyal pulse diskret

Pada sebuah blok diagram PAM Modulator, akan terdiri dari bagian Low Pass Filter yang akan melewatkan frekuensi di bawah 3,4 Khz dan bagian Sampler yang akan menjumlahkan sinyal informasi hasil pemfilteran dengan sinyal pulsa yang dibangkitkan dari generator pembangkit pulsa (G) yang ada di bagian bawah. Bagian lain yang ada pada sebuah PAM Modulator adalah bagian Hold yang akan memproses sinyal hasil sampling menjadi sinyal tercuplik yang dimemory serta bagian sinkronisasi clock yang terhubung ke masing-masing bagian trainer. Antara bagian modulator PAM dengan bagian Demodulator PAM haruslah sinkron frekuensi clock satu sama lain.

Pada sebuah blok diagram PAM Demodulator, akan terdiri dari bagian yang lebih sederahana karena hanya terdiri dari saklar komutator ( pemutar) dan bagian low pass filter. Keluaran dari bagian Modulator PAM berupa sinyal PAM akan dipilih oleh saklar komutator jika input masukanya banyak. Hasil sinyal keluaran dari saklar komutator masih sama dengan hasil Modulator PAM. Sedangkan pada bagian output LPF, sinyal termodulasi PAM akan difilter sehingga keluaranya akan sama dengan sinyal masukan dari AFG.

Salah satu metode pendigitalisasian sinyal adalah dengan menggunakan sistem PCM (Pulse Code Modulation) selain dengan metode Delta Modulator yang jarang digunakan. Pada sebuah sistem PCM input sinyal berupa sinyal analog yang diproses terlebih dahulu dengan Pulse Amplitude Modulation untuk mengubah sinyal analog kontinue dari AFG menjadi sebuah sinyal digital diskret melalui proses Sampling and Hold. Hasil ini kemudian dilanjutkan dengan proses Quantizing dan encoding pada sisiPCM Modulator. Quantizing yang digunakan di sini menggunakan 8 level quantizing yang dihasilkan oleh Analog to Digital Converter pada PCM Modulator.

Semakin tinggi level Quantizing pada sebuah PCM maka semakin bagus proses penghargaan sebuah sinyal analog yang akan didigitalisasi. Namun bila level penghargaan terlalu tinggi akan menyebabkan bit-bit yang dihasilkan akan terlalu lebar sehingga boros Bandwitdth.

Pada sisi PCM Modulator, input sinyal PAM berupa sinyal pulsa diskret akan diubah menjadi sinyal impulse diskret dengan menggunakan ADC ( Analog to Digital Converter). Hal ini bisa dilakukan karena pada sisi PCM Modulator ada proses synkronisasi dari pulsa digital menjadi impulse pada bagian bawah trainer. Output PCM Modulator akan menjadi input bagi PCM Demodulator yang akan mengubah bentuk impulse diskret menjadi bentuk pulse tersampling. Output Pulse tersampling ini selanjutnya akan menjadi input bagi PAM Demodulator dan melalui proses LPF maka sinyal pulse tersampling tersebut akan diubah dalam bentuk sinyal aslinya seperti pada bagian output AFG.

Pada bagian Sampling PAM Modulator, generator sinyal pulsa akan dibangkitkan dengan mengatur frekuensi sampling dan nilai . Nilai merupakan perbandingan antara periode sinyal bagian atas dengan periode sinyal keseluruhan bagian bawah. Jika nilai frekuensi sampling fp diambil terlalu kecil maka akibatnya sinyal informasi yang akan disampling tidak terwakili semuanya, akibatnya hasil keluaran sinyal PAM menjadi cacat. Pada bagian PAM demodulator, akan mengakibatkan peristiwa Aliasing, di mana spektrum masing-masing sinyal akan saling bertabrakan. Bila frekuensi sampling diambil terlalu besar akan mengakibatkan level bandwidth yang terlalu besar untuk ditransmisikan.