Konversi sinyal analog ke digital bermanfaat untuk banyak aplikasi karena sinyal digital kurang rentan terhadap noise. Sistem komunikasi digital memberikan kinerja, keandalan, keamanan, efisiensi, dan integrasi sistem yang lebih baik. PCM dan DPCM adalah teknik pengkodean sumber yang berbeda, mari kita pahami perbedaannya dengan grafik perbandingan.
Grafik perbandingan
| Dasar untuk perbandingan | PCM | DPCM |
|---|---|---|
| Jumlah Bit yang terlibat | 4, 8 atau 16 bit per sampel. | Lebih dari satu tetapi kurang dari PCM. |
| Kesalahan kuantisasi dan distorsi | Tergantung pada jumlah level. | Distorsi kemiringan berlebih dan kebisingan kuantisasi dapat muncul. |
| Bandwidth saluran transmisi | Membutuhkan bandwidth tinggi. | Perlu lebih sedikit bandwidth dibandingkan dengan PCM. |
| Umpan balik | Tidak memberikan umpan balik. | Umpan balik disediakan. |
| Kompleksitas notasi | Kompleks | Sederhana |
| Sinyal untuk rasio kebisingan | Baik | Rata-rata |
| Area aplikasi | Audio, video, dan telepon. | Pidato dan video. |
| Bits / sampel | 7/8 | 4/6 |
| Tingkat bit | 56-64 | 32-48 |
Definisi PCM
PCM (Pulse Code Modulation) adalah strategi pengkodean sumber di mana urutan pulsa kode digunakan untuk mewakili sinyal pesan dengan bantuan memplot sinyal ke dalam waktu dan amplitudo dalam bentuk diskrit. Ini melibatkan dua operasi dasar - diskritisasi waktu dan diskritisasi amplitudo. Diskritisasi waktu dicapai dengan pengambilan sampel, dan diskritisasi amplitudo diperoleh kuantisasi. Ini juga mencakup langkah tambahan yaitu penyandian di mana amplitudo terkuantisasi menghasilkan pola pulsa sederhana.
Proses PCM dibagi menjadi tiga bagian, pertama adalah transmisi pada ujung sumber, regenerasi kedua pada jalur transmisi dan ujung penerima.
Operasi yang dilakukan pada ujung transmisi sumber -
- Sampling - Sampling adalah proses mengukur sinyal pada interval yang sama di mana sinyal pesan (baseband) disampel dengan garis pulsa persegi panjang. Denyut nadi ini sangat sempit untuk mengekstraksi proses pengambilan sampel instan secara dekat. Rekonstruksi yang akurat dari sinyal pita dasar diperoleh ketika laju pengambilan sampel harus lebih besar dari dua kali komponen frekuensi tertinggi yang dikenal sebagai tingkat Nyquist .
- Kuantisasi - Setelah pengambilan sampel, sinyal pesan mengalami kuantisasi yang memberikan representasi diskrit baik dalam waktu maupun amplitudo. Dalam proses kuantisasi, contoh sampel banyak nilai integral dalam rentang tertentu.
- Pengkodean - Sinyal yang ditransmisikan dibuat lebih kuat terhadap gangguan dan kebisingan sinyal terkuantisasi dengan menerjemahkannya ke dalam bentuk sinyal yang lebih cocok dan terjemahan ini dikenal sebagai pengodean.
Operasi dilakukan pada saat regenerasi di sepanjang jalur transmisi -
Operasi dilakukan pada ujung penerima -
- Penguraian ulang dan pemekaran - Setelah regenerasi, pulsa bersih dari sinyal kemudian digabungkan dalam kata kode. Kemudian kata kode diterjemahkan menjadi sinyal PAM (Pulse Amplitude Modulation) yang terkuantisasi. Sinyal yang didekodekan ini mewakili urutan proyeksi sampel yang dikompresi.
- Rekonstruksi - Dalam operasi ini, sinyal asli dipulihkan di ujung penerima.
Definisi DPCM
DPCM (Modulasi Kode Pulse Diferensial) tidak lain adalah varian PCM. PCM tidak efisien karena menghasilkan banyak bit dan mengkonsumsi lebih banyak bandwidth. Jadi, untuk mengatasi masalah yang diberikan di atas, DPCM dirancang. Mirip dengan PCM, DPCM terdiri dari proses pengambilan sampel, kuantisasi dan pengkodean. Tetapi DPCM berbeda dari PCM karena ia menghitung perbedaan sampel aktual dan nilai prediksi. Itulah alasannya disebut sebagai diferensial PCM.
DPCM menggunakan properti umum PCM di mana tingkat korelasi yang tinggi antara sampel yang berdekatan digunakan. Korelasi ini dihasilkan ketika sinyal disampel pada laju lebih besar dari laju Nyquist. Korelasi berarti bahwa sinyal tidak beradaptasi dengan cepat dari satu sampel ke sampel lainnya.
Pengkodean sinyal yang sangat berkorelasi dalam sistem PCM standar menghasilkan informasi yang berlebihan. Dengan menghilangkan redundansi, sinyal yang lebih efisien dapat dihasilkan.
Perbedaan Utama Antara PCM dan DPCM
- Jumlah bit yang termasuk dalam PCM adalah 4, 8 atau 16 bit per sampel. Di sisi lain, DPCM melibatkan bit lebih dari satu, tetapi kurang dari jumlah bit yang digunakan dalam PCM
- Baik teknik PCM dan DPCM mengalami kesalahan kuantisasi dan distorsi tetapi dalam tingkat yang berbeda.
- DPCM membutuhkan lebih sedikit bandwidth sementara PCM bekerja pada bandwidth yang lebih tinggi.
- PCM tidak memberikan umpan balik. Sebaliknya, DPCM memberikan umpan balik.
- PCM terdiri dari notasi kompleks. Sebaliknya, DPCM memiliki notasi sederhana.
- DPCM memiliki rasio signal-to-noise rata-rata. Sebaliknya, PCM memiliki rasio signal-to-noise yang lebih baik.
- PCM digunakan dalam aplikasi audio, video dan telepon. Sebaliknya, DPCM digunakan dalam aplikasi pidato dan video.
- Jika kita berbicara tentang efisiensi, DPCM adalah selangkah lebih maju dari PCM.
Kesimpulan
Prosedur PCM mengambil sampel dan mengubah bentuk gelombang analog menjadi kode digital secara langsung dengan bantuan konverter Analog ke digital. Di sisi lain, DPCM melakukan pekerjaan yang sama tetapi menggunakan nilai perbedaan multibit.
