Digital Signal Processing (DSP) Pengolahan Sinyal Digital Digital Signal Processing (DSP)

Uningham, Digital Filtering, Wiley, 1991. Referensi : C. Marven and G. Ewers, A Simple Approach to Digital Signal Processing, Wiley, 1997. Uningham, Digital Filtering, Wiley, 1991. Ludeman, Fundamental of digital signal processing, Wiley, 1986 Boz Porat, A course in digital signal processing, Wiley, 1997 Proakis and Manolakis, Pemrosesan Sinyal Digital: Prinsip, Algoritma, dan Aplikasi, Prenhallindo, 1995 .

Bahasan : PEngolahan Sinyal Digital Sejarah Perkembangan DSP Sinyal, Sistem dan Pemrosesan sinyal Elemen-Elemen Dasar DSP Klasifikasi Sinyal Konsep Frekuensi Analog to Digital Conversion (A/D C) Digital to Analog Conversion (D/A C)

Komputer digital + perangkat kerasnya (30 tahun yang lalu) SEJARAH PERKEMBANGAN Kemajuan-kemajuan pesat di bidang : Teknologi komputer digital Pabrikasi rangkaian terintegrasi Komputer digital + perangkat kerasnya (30 tahun yang lalu) Besar dan mahal Aplikasi bisnis General purpose scientific computation Teknologi rangkaian terintegrasi : Medium-scale integration (MSI) Large-scale integration (LSI) Very-large-scale integration (VLSI)

Komputer digital + perangkat kerasnya (sekarang) Lebih kecil, lebih cepat dan lebih murah Special purpose scientific computation Kelebihan pemrosesan sinyal digital Lebih presisi Lebih fleksibel dalam perancangan sistem Perangkat lunak dapat mengendalikan perangkat keras Operasi-operasi terprogram (algoritma) Kekurangan pemrosesan sinyal digital Terjadi distorsi--- tidak sesempurna dibanding sinyal analog Proses pencuplikan (sampling) Proses kuantisasi (quantization)

Diterjemahkan dari kamus Inggris Oxford, Definisi SINYAL Diterjemahkan dari kamus Inggris Oxford, sinyal adalah suatu tanda (sign) atau pemberitahuan (notice), yang dapat ditangkap oleh penglihatan atau pendengaran terutama untuk kepentingan penyampaian peringatan, petunjuk, atau informasi.

Definisi lain Sinyal dapat didefinisikan sebagai : Sekumpulan angka yang mendefinisikan besaran. Kuantitas fisik yang berubah terhadap waktu, ruang atau terhadap variabel-variabel independen lainnya. Secara matematis, sinyal dinyatakan sebagai fungsi dari satu atau lebih variabel bebas.

PRESENTASI DAN DESKRIPSI SINYAL Sinyal dapat didefinisikan secara sederhana sebagai sebuah fungsi matematika sebagai berikut. y = f (x) x adalah variabel independen (nilainya tidak bergantung pada nilai variabel lain) Y merupakan variabel yang dependen (dalam hal ini nilai y bergantung pada nilai x).

Variabel independen menentukan domain (daerah asal) dari sinyal. misalnya: Y(t) = sin (ωt) adalah suatu fungsi dengan variabel dalam domain waktu t (time-domain), atau disebut time-domain signal. x(ω) = 1/(-mω2 + icω + k) adalah sinyal yang mempunyai domain frekuensi (ω) atau disebut frequency-domain signal. Intensitas citra (image) I(x,y) merupakan sinyal yang mempunyai domain spasial atau disebut spasial-domain signal.

SINYAL, SISTEM DAN PEMROSESAN SINYAL Besaran-besaran yang tergantung pada waktu dan ruang Besaran fisis/non fisis (variabel tak bebas) Waktu dan ruang (variabel bebas) Sinyal-sinyal dengan hubungan matematis yang jelas

Suara pembicaraan (speech signals) Sinyal –sinyal dengan hubungan matematis yang tidak jelas

Suatu segmen dari suara pembicaraan dapat direpresentasikan sebagai : Sejumlah sinyal sinusoidal dengan amplituda, frekuensi dan fasa yang berbeda Informasi yang terkandung di dalam suatu sinyal ditentukan dengan mengukur : Amplituda(A) Frekuensi(F) Fasa()

CHANNEL (KANAL) : jumlah sumber sinyal KLASIFIKASI SINYAL BERDASAR JUMLAH : CHANNEL (KANAL) : jumlah sumber sinyal DIMENSI : jumlah variabel bebas

Single-channel signal BERDASAR JUMLAH KANAL Single-channel signal Hanya terdiri dari satu sinyal (variabel tak bebas) Nilainya bisa real atau kompleks Multi-channel signal Lebih dari satu sinyal (variabel tak bebas) Gelombang gempa (3 channels) ECG (3 channels/12 channels)

Gelombang gempa : Primary wave (Longitudinal) Secondary wave (Transversal) Surface wave (Permukaan) Vektor

BERDASAR JUMLAH DIMENSI Sinyal satu dimensi Hanya fungsi dari satu variabel bebas Multi-dimensional signal Fungsi lebih dari satu variabel bebas Sinyal dua dimensi

Sinyal tiga dimensi Gambar televisi hitam-putih Multichannel multidimensional signal Gambar televisi berwarna

KLASIFIKASI SINYAL Sinyal Deterministik - Sinyal dapat dimodelkan secara matematis - Dapat diprediksi nilainya Sinyal Acak - Sinyal yang tidak dapat dimodelkan secara matematis - Nilainya tidak dapat diprediksi

Sinyal x(t) periodik dengan perioda t (t>0) jika dan hanya jika x(t+T) = x(t) untuk setiap t Jika tidak ada nilai T yang memenuhi persamaan di atas sinyal dikatakan Aperiodik.

Sinyal Infinite Aperiodic