Upload
frida-larasati
View
476
Download
42
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Laporan praktikum sistem telekomunikasi digital PCM
Citation preview
Tanggal Praktikum : 30 – 05 – 2013
Selesai : 01 – 05 – 2013
PERCOBAAN 4
PRAKTIKUM SISKOM DIGITAL
PCM DEMODULATOR
Disusun oleh :KELOMPOK 2-B
1. ARYUNITASARI ( 03 )
2. M. RIZKI YANUAR ( 10 )
3. REZKY EKO ( 19 )
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI MALANG
2013
PCM DEMODULATOR
1. Tujuan :
Untuk memahami teori pengoperasian PCM demodulasi.
Untuk memahami teori pengoperasian PCM sirkuit demodulasi.
Untuk merancang dan mengimplementasikan PCM demodulator.
Untuk memahami metode pengukuran dan menyesuaikan rangkaian demodulasi PCM.
2. Alat dan Bahan :
Modul GOTT-ECS02-PAM Demodulator
Power Supply
Osiloskop
Signal connector line cable
DC power line cable
3. Teori Dasar :
a. Teori pengoperasian PCM demodulator
Pada hari-hari awal, sistem komunikasi ini kebanyakan menggunakan sinyal
analog untuk mengirimkan sinyal. Namun, karena jatuh tempo komputer dan jaringan
digital komunikasi, sebuah banyak data atau informasi yang dikirim dengan
menggunakan teknik modulasi pulsa gelombang.
Pulse modulasi gelombang dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal audio
analog atau data dengan tingkat tertentu untuk sampel sinyal analog dan tingkat ini
adalah tingkat transmisi. Pada penerima, sinyal yang diterima akan didemodulasi oleh
PCM demodulator untuk memulihkan asli sinyal analog gelombang terus menerus.
Umumnya, pulsa modulasi gelombang dapat diklasifikasikan sebagai pulsa
modulasi amplitudo (PAM), modulasi lebar pulsa (PWM), posisi pulsa modulasi
(PPM), dan modulasi kode pulsa (PCM). PAM, PWM, dan modulasi PPM milik
modulasi analog dan modulasi PCM milik modulasi digital. Sekarang layak untuk
memperhatikan bahwa modulasi PCM adalah sinyal digital nyata yang dapat diproses
dan disimpan oleh komputer. Namun, PAM, PWM, dan modulasi PPM mirip dengan
AM, FM, dan PM modulasi, masing-masing.
Untuk setiap pulsa gelombang modulasi, sebelum modulasi, sinyal tipe yang
asli kontinyu harus sampel dan sampling rate dari sinyal sampel tidak bisa rendah,
atau yang lain Sinyal pulih akan menyebabkan distorsi. Sampling rate tergantung pada
teorema sampling yang teorema sampling didefinisikan sebagai: untuk setiap sistem
pulsa gelombang modulasi, jika sampling rate ekses kali ganda atau lebih dari
frekuensi maksimum sinyal, maka tingkat distorsi data recovery pada penerima akan
minimum.
Sebagai contoh, rentang frekuensi sinyal audio adalah 40 Hz ~ 4 kHz, maka
sinyal sampel frekuensi gelombang modulasi pulsa harus minimal 8 kHz, oleh karena
itu, sampling kesalahan dapat dikurangi seminimal. Gambar dibawah ini adalah
diagram blok dari PCM demodulasi.
Gambar 1. Blok diagram PCM demodulator
Selama transmisi, PCM Sinyal sulit untuk menghindari gangguan kebisingan. Oleh
karena itu, sebelum sinyal PCM mengirimkan ke PCM demodulator, kami
menggunakan pembanding untuk memulihkan sinyal ke tingkat yang asli. Sinyal
PCM adalah serangkaian gelombang sinyal pulsa, jadi, sebelum demodulating, pulsa
seri
gelombang sinyal akan dikonversi ke sinyal digital paralel dengan serial ke parallel
converter. Setelah itu sinyal akan melewati n-bit decoder (biasanya harus menjadi D /
A converter) untuk memulihkan sinyal digital untuk nilai kuantisasi asli. Namun, nilai
ini kuantisasi tidak hanya mencakup sinyal audio asli, tetapi juga mencakup banyak
frekuensi tinggi harmonik, oleh karena itu, kami menggunakan low-pass filter untuk
menghilangkan sinyal yang tidak diinginkan pada akhir bagian.
b. Implementasi PCM Demodulator
Pelaksanaan PCM demodulator mirip dengan chapter 5 yang merupakan IC
CW6694 dari conies. Kita hanya perlu beberapa komponen untuk mencapai PCM
demodulator. Gambar 6-2 adalah diagram sirkuit PCM demodulator. Kami akan
menghubungkan penyangga ( μ A741 ) ke terminal data PCM demodulasi pada pin 27
dari IC. Tujuan buffer ini digunakan untuk pencocokan impedansi. Master jam (
MC1k ) adalah frekuensi operasi sistem, yang 2048 kHz frekuensi gelombang persegi.
Jam sampel ( SC1k ) adalah frekuensi sampel, yang memasok frekuensi operasi yang
dibutuhkan dari sampler internal. Sampel frekuensi 8 kHz, yaitu sinyal input PCM
akan diterjemahkan dalam setiap 0.125 ms, maka nilai kuantisasi decode akan
mengirim ke low-pass filter dan akhirnya sinyal audio dapat diperoleh dari pin RO.
Pada frekuensi sampling diperoleh dengan menggunakan counter untuk membagi kHz
sinyal gelombang persegi 2048 oleh 256. Rangkaian setara pin PI, PON dan RO dari
PCM demodulasi rangkaian ditunjukkan pada Gambar 6-3. U1 adalah buffer, yang
digunakan untuk mencocokkan impedansi dari low-pass filter dan output terminal
OPA. U2 adalah penguat pembalik dan gain dapat dinyatakan sebagai
(6-1)
Dari jumlah 6-2, kapasitor , resistor , , dan μ A741 terdiri urutan pertama aktif
low-pass filter, yang digunakan untuk menghapus bagian frekuensi tinggi dari sinyal
audio dan juga menyediakan dengan keuntungan diperkuat . Hal ini karena amplitudo
sinyal audio didemodulasi mungkin tidak cukup, oleh karena itu, low-pass filter juga
menyediakan dengan fungsi amplifikasi di terminal output. 3 dB titik frekuensi U2
adalah
=
6-2)
Dan gain dapat dinyatakan sebagai
Dari jumlah 6-2, FSO dan FSI adalah pilihan format data PCM encoder seperti yang
ditunjukkan dalam tabel 6-1. Pemilihan format data PCM encoder dapat encoder
sampel-8-bit format p-hukum,8-bit A-Law Format atau format data 16-bitdigital.
Sebagai hasil dari FSI di sirkuit encoder dibumikan, oleh karena itu, FSI dalam
rangkaian decoder juga harus membumi. Dari tabel 6-1, ketika FSO adalah "TINGGI"
tingkat, output encoder data format PCM 16-bit. Ketika FSO adalah "RENDAH"
tingkat, output encoder format data dari PCM 8-bit. Pemilihan FSO dan FSI dari
kedua modulasi dan demodulasi harus sama, jika tidak, sinyal audio didemodulasi
akan berbeda dari sinyal audio asli. Pin RST merupakan pin reset IC ini.
4. Prosedur Percobaan
Berdasarkan diagram rangkain dari 5-3 atau modul DCT5-1 dari GOITT 6000-3.
Hubung singkat J1 dari terminal input (Audio I/P), amplitudo input 250 mV dan
frekuensi 500 Hz gelombang sinus untuk membangkitka sinyal termodulasi PCM.
Berdasarkan diagram rangkain dari 6-2 atau modul DCT6-1 dari GOITT 6000-3.
Hubung singkat J1 dan hubungkan ke terminal output (PCM O/P)dari sinyal
termodulasi PCM ke input terminal PCM I/P), amati pada buffer dari terminal output
(T1), 2048 KHz generator gelombang kotak (T2) , 8 KHz generator gelombang kotak
(T3) terminal sinyal output PCM demodulator (T4) dan terminal sinyal output (audio
O/P), kemudian catat hasilnya pada tabel percobaan.
Ubah frekuensi sesuai yang telah ditentukan ,kemudian ulangi langkah ke-3 dan catat
hasilnya pada tabel percobaan.
Hubung singkat J2 . Dari terminal sinyal input (audio I/P), amplitudo input 250 mV dan
frekuensi 500 Hz gelombang sinus, hubungkan terminal input (PCM O/P) dari sinyal
termodulasi ke input terminal (PCM I/P) dari sinyal demodulasi. Dengan menggunakan
oscilloscope , amati bentuk sinyal dari T1, T2, T3, T4 dan Audio O/P. Kemudian catat
hasilnya pada tabel percobaan.
Ubah frekuensi sesuai yang telah ditentukan , kemudian ulangi langkah ke-5 dan catat
hasilnya pada tabel percobaan.
5. HASIL PERCOBAAN
Tabel 6-2 PCM demodulator ketika J1 di short
Sinyal input Sinyal output
500 Hz
250 mV
TP1
V/div = 1V ; T/div =
100µs
TP2
V/div = 2V ; T/div =
250ns
TP3
V/div = 1V ; T/div = 50µs
TP4
V/div = 500mV ; T/div =
1ms
TP5
V/div = 10mV ; T/div =
50µs
Audio O/P
V/div = 1V ; T/div = 1ms
Tabel 6-2 PCM demodulator ketika J1 di short (continue)
Sinyal input Sinyal output
500 Hz
250 mV
TP1
V/div = 1V ; T/div =
100µs
TP2
V/div = 2V ; T/div =
500ns
TP3
V/div = 1V ; T/div = 50µs
TP4
V/div = 500mV ; T/div =
1ms
TP5
V/div = 10mV ; T/div =
250ns
Audio O/P
V/div = 500mV; T/div
=500µs
Tabel 6-3 PCM demodulator ketika J2 di short
Sinyal input Sinyal output
500 Hz
250 mV
TP1
V/div = 1V ; T/div =
100µs
TP2
V/div = 2V ; T/div =
250ns
TP3
V/div = 1V ; T/div = 50µs
TP4
V/div = 100mV ; T/div =
1µs
TP5
V/div = 20mV ; T/div =
25µs
Audio O/P
V/div = 1V; T/div =2,5ms
Tabel 6-3 PCM demodulator ketika J2 di short (continue)
Sinyal input Sinyal output
500 Hz
250 mV
TP1
V/div = 1V ; T/div = 50µs
TP2
V/div = 2V ; T/div =
250ns
TP3
V/div = 1V ; T/div = 50µs
TP4
V/div = 200mV; T/div
=250µs
TP5
V/div = 200mV; T/div
=250ns
Audio O/P
V/div = 500mV; T/div
=1ms
6. Analisa Data
Hasil dari demodulator PCM seperti yang ditunjukkan oleh oscilloscope. Jika
dibandingkan dengan input modulator PCM (sinyal PAM) terlihat adanya perbedaan.
Sinyal output demodulator PCM tidak berubah kembali menjadi bentuk sinyal PAM.
Sinyal tersebut berbentuk tangga naik dan turun seperti sinyal sampling yang belum
melewati rangkaian pada modulator PAM.
Sinyal ini kemudian diproses menggunakan demodulator PAM untuk mengembalikan sinyal
ke bentuk semula (gelombang sinus). Pada demodulator PAM, digunakan sinyal SYN
untuk mengatur clock. Output dari proses ini seperti yangditunjukkan pada oscilloscope.
Gelombang output berbentuk sinusoida sempurnaseperti gelombang input. Selanjutnya,
dilakukan pengujian untuk mengetahui pengaruh dari switch pada modulator PCM
terhadap gelombang output demodulator. Pada oscilloscope, terlihat bahwa jika switch pertama
dimatikan, gelombang output masih berbentuk sinus yang bagus sehingga tidak terlalu berpengaruh pada
gelombang output. Jika switch selanjutnya dimatikan, terlihat perubahan perlahan dari
gelombang output. Gelombang akan semakin rusak (cacat). Ketika switch terakhir
dimatikan, gelombang output menjadi sangat cacat. Gelombang tidak lagi berbentuk
sinusoida. Hal ini membuktikan bahwa bit LSB tidak terlalu berpengaruh pada gelombang
output,sedangkan bit MSB sangat berpengaruh pada gelombang output. Dengan kata lain, jika terjadi
kesalahan pengkodean pada bit MSB, maka akan terjadi kesalahan yang fatal karena
gelombang output tidak sesuai dengan gelombang informasi.
Prinsip sistem transmisi menggunakan metode PCM dapat dijelaskan
sebagai berikut:
Sinyal informasi baseband (analog) pertama kali dicuplik dengan menggunakan metode
sampling.
Kemudian dilakukan proses konversi analog ke digital menggunakan rangkaiana DC yang di
dalamnya dilakukan proses kuantisasi dan pengkodean. Shift register paralel in serial
out dan serial in parallel out diperlukan karena biasanya rangkaian ADC dan DAC lebih dari
satu keluaran (simultan) delapan digit biner.
Setelah ditransmisikan, sinyal PCM tersebut diubah kembali menjadi sinyal informasi
asli (analog) sebuah decoder atau DAC dan sebuah rangkaian low pass filter.
7. Kesimpulan
Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan seperti berikut ini :
a. Pulse modulasi gelombang dapat digunakan untuk mengirimkan sinyal audio analog
atau data dengan tingkat tertentu untuk sampel sinyal analog pada tingkat transmisi.
b. Selama transmisi, PCM Sinyal sulit untuk menghindari gangguan kebisingan. Oleh
karena itu, sebelum sinyal PCM mengirimkan ke PCM demodulator, harus
menggunakan pembanding untuk memulihkan sinyal ke tingkat yang asli (sesuai
dengan input).
c. Sinyal PCM adalah serangkaian gelombang sinyal pulsa. Jadi, sebelum demodulating,
pulsa seri gelombang sinyal akan dikonversi ke sinyal digital paralel dengan serial ke
parallel converter.
d. Pada PCM demodulator sinyal akan melewati n-bit decoder (biasanya harus menjadi
D / A converter) untuk memulihkan sinyal digital untuk nilai kuantisasi asli. Namun,
nilai ini kuantisasi tidak hanya mencakup sinyal audio asli, tetapi juga mencakup
banyak frekuensi tinggi harmonic.
e. Low-pass filter pada rangkaian demodulator digunakan untuk menghilangkan sinyal
yang tidak diinginkan pada akhir bagian atau noise.