ba 00 intoduction

8/20/2019 Ba 00 Intoduction

1/27

Pengolahan Sinyal Digital

(PSD)

Innel Lindra, MT - PengolahanSinyal Digital


2/27

Tujuan

mengetahui perkembangan tenologipemrosesan sinyal digital

mengetahui keuntungan dan kerugianpengolahan sinyal digital

mengetahui bidang yang terkait denganpengolahan sinyal digital

mengetahui aplikasi pengolahan sinyaldigital



3/27

Outline


Sinyal dan SistemSistem LTI Waktu diskrit dalam domain

waktu Transformasi ourier

!TS Transformasi "

ilter Digital # I$ilter digital # II$

!%S


4/27

Referensi


&' (inay )* Ingle and +ohn * Proakis, Digital SignalPro.essing !sing Matlab/, PWS Publishing 0ompany,

&1123' Monson 4* 4ayes, Statisti.al Digital Signal

Pro.essing and Modelling/, +ohn Willey 5 Sons, &116


5/27

Kontrak Belajar


Penilaian :

7IL%I %)4I$ 8 Terstruktur 93:;' < mandiri 93:;' <!TS 9=:;' < !%S 9=:;'

Penilaian dan Pendera>atan %?@?0?D?A didasarkan

pada besarnya probability sebaran nilai, sesuaiPedoman %dministrasi Pendidikan dan Perkuliahan9P%PP' yang berlaku*

Tidak ada perbaikan nilai

)ehadiran kuliah minimum untuk dapat mengikuti!%S adalah 2B; 9maksimal absen C'

!TS dan !%S susulan hanya diberikan, >ika pesertakuliah dinyatakan sakit pada saat u>ian oleh pihakyang berwenang

Diskusi dan pertanyaan tidak dibatasi pada >am dan


6/27

I7T$ED!0TIE7



7/27

Denisi

Sinyal adalah suatu fungsi dari sekumpulanFariabel bebas* Sinyal membawa suatuinformasi yang kemungkinan besar terdapatdalam suatu pengamatan*

Pengolahan diartikan sebagai suatu operasidalam suatu bentuk tertentu pada suatu sinyal,yang untuk selan>utnya diekstrak ke dalamsuatu bentuk yang lebih bermamfaat* Dalam

banyak kasus, pengolahan akan berlaku sebagaisuatu transformasi yang bersifat non

destruktif yang menghasilkan sinyal data

Digital memberi arti bahwa pengolahan yang

dilakukan menggunakan komputer digital atauperangkat keras digital khususInnel Lindra, MT - Pengolahan

Sinyal Digital


8/27

Sejarah Perke!bangan

Tahun &G:2 # ourier mengembangkan Transformasiourier untuk menyelesaikan permasalahan padasuatu persamaan yang sulit

%wal abad ke &G # Lapla.e memodiHkasi Transformasi

ourier di atas untuk menyelesaikan persamaan-persamaan dierensial yang lebih luas

Masih di awal abad &G # auss menemukan suatumetode yang dapat se.ara tepat digunakan untukmenghitung Transformasi ourier* auss )emudian

mengembangkan dasar-dasar Hlter digital untukproses penelitian tentang planet dan komet

%wal &1::Jan # Ainstein menun>ukkan hubungan yangpenting antara spektrum daya dan fungsi korelasi

Tahun &1::-an # @unsen menggunakan analisisspektral untuk menemukan elemen-elemen baruInnel Lindra, MT - Pengolahan

Sinyal Digital


9/27

"on#t$$$

Tahun &1C:-an # Teknologi radar dan sonar telahdikembangkan* )ema>uan-kema>uan dalam bidangpemrosesan sinyal digunakan pada sistem komunikasi

Tahun &16:-an # )alman mengembangkan Hlter yang

praktis untuk menun>ukkan optimasi dari suatuHlter?kontrol

Tahun &16:-an # Hlter digital yang lebih komplesberikut sistem-sistem kontrol digitaldiimplementasikan di 7%S% dan tempat-tempat lain*Pada masa ini pula Hlter adaptif telah mulaidikembangkan

Tahun &16C # )e.epatan Transformasi ourierdikembangkan kembali* %lgoritma-algoritma MarkoF

yang penting telah dikembangkanInnel Lindra, MT - PengolahanSinyal Digital


10/27

"on#t$$$

Tahun &12: # Teori dan pengertian dari Hlter?kontroldigital telah mapan

%wal tahun &1G:-an # ilter digital sudah sangatpopuler dikenal

Tahun &1G:-an # Ter>adi kema>uan yang pesat padabidang pengkodean gambar dan sinyal bi.ara,pengenalan sinyal bi.ara, pen.itraan bentuk radar,pen.itraan di bidang medis, dsb

%khir tahun &1G:-an # +aringan syaraf, WaFelets danfra.tal mulai ditemukan* T( digital mulai semakindikembangkan

Tahun &11:-an # Ter>adi ledakan/ di dalampenggunaan teknik-teknik pengolahan sinyal digital

untuk menggantikan sirkit-sirkit elektronikInnel Lindra, MT - PengolahanSinyal Digital


11/27

Pengolahan sinyal digital se.ara umum meliputi = tahap,yaitu #

&* Sinyal analog didigitalisasi melalui prosespen.uplikan dan kuantisasi, sehingga sinyaldikuantisasi ke bentuk bit-bit se>umlah terbatas*

Proses ini disebut konFersi analog ke digital 9%D0'*

3* Sampel-sampel terdigitalisasi diolah oleh Digital

Sinyal Pro.essor 9DSP'*=* Sinyal keluaran DSP dikonFersi kembal ke bentuk

analog oleh re.onstru.tor 9yang disebut denganproses Digital to analog .onFertion 9D%0'


Sekilas Tentang PengolahanSinyal Digital


12/27


%plikasi PSD


13/27


Posisi &ata Kuliah PSD


14/27


Keuntungan Sistem digital mudah di program ulang untuk aplikasi

lainnya atau disimpan dalam berbagai media9Proses yang sama pada sistem analog membutuhkan

desain ulang hardware, testing dan FeriHkasi'

PSD memungkinkan pengendalian akurasi yang lebih baik

9sistem analog bergantung pada toleransi komponen yang

lebih ketat, responnya sangat bergantung pada kondisitemperatur dan parameter eksternal lainnya'

dapat mengolah sinyal berfrekuensi sangat rendah, sepertisinyal gempa 9seismi.'

9proses yang sama pada sistem analog memerlukan

induktor dan kapasitor dengan ukuran yang besar' untuk hasil yang lebih baik, dapat diterapkan algoritmapengolahan sinyal yang lebih .anggih

9sulit untuk menerapkan operasi matematika yang tepatpada sinyal analog'


15/27


Kele!ahan PSD ' %liasing

&' 4ampir semua sinyal di alammerupakan analog, sehinggaharus dilakukan sampling

)ehilangan Informasi

3' Sinyal hanya di.uplik dalaminterFal tertentu, ada saat dimana bagian sinyal tidakter.uplik

%liasing

Tidak dapat membedakan antara sinyal dengan frekuensi tinggi ataufrekuensi yang lebih rendah*

Teori sampling # untuk menghindari aliasing, sampling rate minimal harus duakali maksimum komponen frekuensi 9bandwidth' dari sinyal


16/27


Kele!ahan PSD ' %ntialias ilter

Teori sampling # >ika terdapat.ukup informasi, sinyal dapatdirekonstruksi, artinya sinyal yangdisampling tidak harus terlihat

seperti sinyal aslinya$ekonstruksi yang benarbukan hanya menghubungkansampel dengan garis lurus

!ntuk itu diperlukan antialias Hlter 9untuk menyaring semuakomponen frekuensi tinggi sebelum di.uplik' J tetapi tidakmenghilangkan informasinya*


17/27


Kele!ahan PSD ' reuen*y Resolution

&' 4ampir semua sinyal di alammerupakan analog, sehingga

harus dilakukan sampling

kehilangan informasi3' )ita hanya mengambil sample

untuk waktu yang terbatas

limited freKuen.yresolution

Tidak dapat mengetahui adanya perubahan-perubahan ke.ilpada sinyal yang disampling*


18/27


Kele!ahan PSD ' +rror Kuantisasi

&' 4ampir semua sinyal di alammerupakan analog, sehingga harus

dilakukan sampling

kehilangan informasi

3' )eterbatasan 9oleh >umlah bityang tersedia' ketepatan dalampenyimpanan data dan operasi

matematikanya

Kuantisation error

%kibatnya sinyal analog yang mulus, direpresentasikan olehbentuk gelombang stepped/


19/27

%nalog?.ontinuous

-timesignal

$adio

TapeDe.k

$e.ordPlayer

Stereo%mpliHe

r

Digital?Dis.rete

timesignals

Digital Signal Pro.essing #&' 7oise $edu.tion

- Digital iltering, et.3' Signal 0ompression

- MP=, +PA?MPA image,et.

=' Spe.tral %nalysis 9e*gT'

"ontoh : %udio Pro*essing



20/27

"ontoh : Spee*h Pro*essing



21/27

"ontoh :,!age Pro*essing : "hannel +sti!ation



22/27

"ontoh : Radar



23/27

"ontoh : Bio!edi*al



24/27

"ontoh : "o!!uni*ation



25/27

"ontoh :&obile "o!!uni*ation : "hannel

+sti!ation



26/27

-a!barkan sinyal.sinyal berikut :

/$

≤


27/27

3$ ]3,5[},0,3,2,1,7,3,1,2,0{)( −∈−−= nn x

4$ )3()()( −−= nunun x

5$ )2()()( −+= nunun x

6$ 55),()9.0()( ≤≤−= nnun x n

7$ )3()9.0()( )3( −= − nun x n

/8$ Tuliskan persamaan 9t'

9t'3

3-3

t


ba 00 intoduction

Documents