persilangan yang rendah akan dihilangkan karena sinyal amplitudo yang bergerak secara konstan. Lalu, besaran tertinggi yang menghasilkan kesalahan deteksi yang
tidak beraturan. Keunggulan lain dari sistem digital adalah kemampuan untuk mendukung layanan tanpa suara dan data, mudah dimengerti dan juga mudah
untuk memantau kinerja pada sistem tersebut. Namun sistem digital membutuhkan bandwidth yang besar dibandingkan dengan sistem analog, hal ini
tidak menguntungkan. Namun keuntungan yang ditawarkan oleh sistem transmisi digital lebih banyak dari pada sistem analog[1].
2.2 Sampling Pada Digitisasi dan Transmisi Suara
Langkah pertama dalam digitisasi suara, merupakan rangkaian dari waktu diskrit dimana bentuk gelombang input dapat dijadikan sampel. Sampel
diskrit dapat ditempatkan pada interval jarak regular atau irregular. Frekwensi pengambilan sampel minimum kepada kriteria Nyquist atau teorema
yang dapat dinyatakan sebagai berikut : fs
≥ 2H 2.1
dimana, fs = frekwensi pengambilan sampel atau nilai Nyquist.
H = komponen frekwensi yang tertinggi dalam bentuk gelombang analog input. Dalam percobaan ini, bentuk gelombang asli akan dibentuk dengan
melewatkan nilai sampel melalui low pass filter yang diperhalus dan juga menyisipkan sinyal diantara nilai sampel. Pengambilan sampel adalah proses
perkalian besaran konstan pada bagian impuls dengan sinyal input. Dengan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
kata lain, ini adalah proses pulse amplitude modulation PAM. Skema ini ditunjukkan pada Gambar 2.1.
a Pengambilan sampel dan perolehan bentuk gelombang analog
b
Spektrum sinyal PAM
c Spektrum tumpang tindih ketika fs 2H
Gambar 2.1 Transmisi digital menggunakan PAM
2.3 Kuantisasi dan Pengkodean Biner
Sistem pulse amplitudo modulation PAM secara umum tidak bermanfaat untuk jarak yang jauh, karena disebabkan oleh kesinggungan dari amplitudo.
Dengan mengkonversi sampel PAM ke dalam format digital, besaran ini dapat berkurang ataupun menghilang. Sehingga penggunaan repeater regeneratif
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
berguna untuk menghilangkan ketidaksempurnaan transmisi sebelum
menghasilkan error. Proses dari kuantisasi digambarkan dalam Gambar 2.2.
Gambar 2.2 . Proses kuantisasi.
Sinyal V adalah rentang dari VL ke VH, dan rentang ini dibagi ke dalam M M = 8 dengan cara yang sama, ukuran langkah S dirumuskan dengan :
S = VH – VL M 2.2
kita menempatkan level kuantisasi V0, V1,..., Vm-1. Sinyal kuantisasi Vq berlangsung pada salah satu nilai yang dikuantisasi. Sinyal V dikuantisasi pada
level kuantisasi terdekat. Nilai batasan itu akan diseimbangkan dari dua level kuantisasi dan konvensi yang dapat diadopsi untuk mengkuantisasinya pada
setiap tingkat. Misalkan
:
Vq = V3 jika V3 – S2 ≤ V V3 + S2
Vq = V4 jika V4 – S2 ≤ V V4 + S2
Sehingga, sinyal Vq membuat lompatan kuantum dari ukuran S dan pada kondisi waktu error dengan kuantisasi V – Vq dengan besaran yang sama
dengan atau lebih kecil dari S 2. Proses kuantisasi di dalam langkah itu merata pada kisaran sinyal yang rendah yang dikenal sebagai kuantisasi yang linier.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Proses kuantisasi itu sendiri akan membawa kebisingan tertentu terhadap sinyal.
Sistem pengkodean dari transmisi ini disebut pulse code modulation PCM. Fitur penting dari PCM biner dengan sinyal input analog dibatasi pada
kisaran -4V hingga + 4V, dengan ukuran langkah satu volt, dan Delapan level kuantisasi akan digunakan dan berada pada -3.5 V, -2.5V, ..+3.5V,
diperlihatkan dalam Gambar 2.3.
4 3
2 1
- 4 - 3
- 2 - 1
1.3 2.7
0.5 -1.1
-0.7 0.1
-0.1 -1.6
1.5 2.5
0.5 -1.5
-0.5 0.5
-0.5 -1.5
5 6
4 2
3 4
3 2
101 110
100 010
011 100
011 010
Sample value Quantised value
Code number Binary code
V 7
6 5
4 3
1 2
Code number
Gambar 2.3. Fitur PCM Biner.
Masing-masing nomor kode ini memiliki ekuivalensi representasi 3-bit. Dengan melihat contoh sampel yang ada dalam gambar 2.3, bila sinyal analog
yang ditransmisikan, maka nilai tegangan 1.3, 2.7, 0.5 dst, akan ditransmisikan. Bila nilai yang dikuantisasi ditransmisikan, maka nilai tegangannya 1.5, 2.5,
0.5 dst, akan ditransmisikan. PCM biner dengan pola kode 101, 110, 100 akan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ditransmisikan. Diagram blok dibawah ini akan memperlihatkan apa fungsi dari sistem PCM tersebut, diperlihatkan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Sistem PCM untuk komunikasi suara.
Sinyal input analog V adalah band terbatas pada 3.4 kHz. Sampel dikuantisasi untuk menghasilkan sinyal PAM yang terkuantisasi yang kemudian
diberikan pada enkoder. Pengkuantisasi dan pengkodean ini dillakukan secara bersama-sama dari konversi analog ke digital. Operasi yang pertama pada receiver
adalah pemisahan sinyal dari kebisingan. Level PAM yang tekuantisasi akan dilewatkan melalui filter yang menolak komponen frekwensi, yang berada di luar
baseband dan menghasilkan bentuk rekonstruksi gelombang dari band asli dengan sinyal terbatas [1].
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB III TEORI DASAR SENTRAL TELEPON DIGITAL
