Pengolahan Sinyal Digital

A. Pengertian Sinyal

Sinyal adalah besaran yang berubah dalam waktu dan atau dalam ruang, dan membawa suatu informasi. Berbagai contoh sinyal dalam kehidupan sehari-hari : arus atau tegangan dalam rangkaian elektrik, suara, suhu. Representasi sinyal berdasarkan dimensinya dibagi menjadi Dimensi-1 (contoh : sinyal audio), Dimensi-2 (contoh : citra), Dimensi-3 (contoh : video). Suatu sinyal mempunyai beberapa informasi yang dapat diamati, misalnya amplitudo, frekuensi, perbedaan fase, dan gangguan akbiat noise, untuk dapat mengamati informasi tersebut,
dapat digunakan secara langsung peralatan ukur elektronik seperti osciloskop, spektrum analyser. Pengolahan sinyal adalah suatu operasi matematik yang dilakukan terhadap suatu sinyal sehingga diperoleh informasi yang berguna. Dalam hal ini terjadi suatu transformasi. Pengolahan sinyal analog memamfaatkan komponen-komponen analog, misalnya dioda, transistor, op-amp dan lainnya. Pengolahan sinyal secara digital menggunakan komponenkomponen digital, register, counter, dekoder, summuninh, mikrokontroler, dan lainya. Sistem didefinisikan sebagai pemroses sinyal. Sistem biasanya dilukiskan sebagai sebuah kotak yang memiliki dua panah merepresentasikan sinyal. Panah masuk adalah sinyal masukan yang akan diproses, sedangkan panah keluar merepresentasikan sinyal hasil pemrosesan.

Elemen-Elemen Dasar Sistem DSP (Pengolahan Sinyal Digital)

Keuntungan Pemrosesan sinyal secara digital:

_ Untuk menyimpan hasil pengolahan, sinyal digital lebih mudah dibandingkan sinyal

analog. Untuk media penyimpan digital dapat digunakan elemen memori: flash

memory, CD/DVD, hard disk. Untuk menyimpan sinyal analog dapat digunakan pita

tape magnetik.

_ Sinyal digital kebal terhadap noise, karena bekerja pada level tegangan logika “1”

dan “0”

_ Lebih kebal terhadap perubahan temperatur

_ Lebih muda memprosesnya, secara teori tidak ada batasannya, tergantung dari

kreativitas dan inovasi perancang.

Kelemahan sinyal digital:

_ Dapat Terjadi kehilangan informasi akibat pembulatan saat kuantisasi dan

filtering saat pembalikan kembali ke sinyal analog.

_ Diperlukan waktu proses yang lebih lama dibandingkan sinyal analog, perlu

waktu sampling dan rekonstruksi ulang.

Klasifikasi Sinyal

a. Sinyal waktu kontinyu dan sinyal waktu diskrit

Sinyal waktu kontinyu yaitu sinyal yang terdefinisi untuk setiap nilai pada sumbu

waktu t, dimana t adalah bilangan riil. Sedangkan sinyal waktu diskrit adalah sinyal

yang terdefinisi hanya pada nilai waktu diskrit n, dimana n adalah bilangan bulat.

b. Sinyal analog dan sinyal digital

Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinyu, yang

membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Sinyal digital

merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang

tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1.

c. Sinyal riil dan sinyal kompleks

Sinyal riil merupakan sinyal yang bersifat riil untuk semua variabel. Sedangkan sinyal

kompleks merupakan sinyal yang mempunyai nilai yang kompleks, ada faktor nilai

imajiner.

d. Sinyal deterministik dan sinyal random

Sinyal deterministik adalah sinyal yang keseluruhan nilainya dapat ditentukan

dengan suatu persamaan matematis, contohnya sinyal sinus. Sedangkan sinyal

random mempunyai nilai random atau tidak diketahui dengan pasti untuk waktu

yang diberikan, contohnya noise tegangan pada penguat.

e. Sinyal ganjil dan sinyal genap

f. Sinyal periodik dan sinyal non-periodik

Sinyal periodik yaitu sinyal yang mengalami pengulangan bentuk yang sama pada

selang waktu tertentu. Secara matematis, sinyal waktu kontinyu dinyatakan periodik

jika dan hanya jika :

Konsep Frekuensi

Semua sinyal dalam pengolahan sinyal dapat didekati dengan model dasar sinyal sinus.

Suatu sinyal sinusoidal analog/kontinu dapat dinyatakan dengan persamaan matematik:

DAFTAR PUSTAKA

1). I Made Wiryana, SSi, SKom, MSc, “Pengolahan Sinyal Digital”, Artikel DSP, Universitas Gunadarma, http://nakula.rvs.uni-bielefeld.de/made/artikel/dsp_02 (download : 16 Juni 2010).

2). Dag Stranneby dan William Walker, “Digital Signal Processing and Aplication”, jilid 2, Charon Tec Pvt, Ltd,Chennai, India. Hal 41.

3). Dennis Roddy dan Jhon coolen, 2001. Komunikasi Elektronik, Erlangga. Jakarta, hal 34.