PENGOLAHAN SINYAL (by : Nurul Hasanah)
Pengertian Pengolahan Sinyal
Pengertian Pengolahan sinyal adalah spesialisasi dalam teknik elektro yang mempelajari dan mengembangkan metode (algoritma) manipulasi, analisa dan interpretasi sinyal. Meskipun termasuk dalam spesialisasi dalam teknik elektro, diluar ilmu ilmu dalam teknik elektro, pengolahan sinyal berkaitan erat juga dengan statistik, teori informasi dan matematika terapan. Sinyal yang diolah bisa dalam bentuk apapun, tetapi biasanya berupa Sinyal Elektrik. Contoh sinyal itu misalnya: suara dari mikrofon, video dari kamera video, EKG dari perekam EKG, dan sebagainya.
Sinyal dalam pengolahan sinyal biasanya dibedakan:
menurut representasinya, menjadi dua jenis, yaitu :
Beberapa pengertian tentang Sinyal Analog :
A. Sinyal Analog,
menurut istilah yang di gunakan dalam ilmu teknik (terutama teknik
elektro, teknik informasi, dan teknik kendali) yaitu suatu besaran yang
berubah dalam waktu atau dan dalam ruang, dan mempunyai semua nilai
untuk setiap waktu (dan atau setiap ruang).
B. Sinyal analog
adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang yang kontinyu, yang
membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter
/ karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah
amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan
gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua
bentuk isyarat analog. Hal ini didasarkan kenyataan bahwa berdasarkan
analisis fourier, suatu sinyal analog dapat diperoleh dari perpaduan
sejumlah gelombang sinus.
Dengan
menggunakan sinyal analog, maka jangkauan transmisi data dapat mencapai
jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh oleh noise.
Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus
memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase.
Gambar 1. Signal Analog
Contoh : Sinyal Elektrik yang dihasilkan oleh peralatan elektrik non-digital: sinyal suara pada radio konvensional, sinyal gambar (foto) pada kamera konvensional, sinyal video pada televisi konvensional.
Sinyal Elektrik itu sendiri mempunyai pengertian yaitu besaran elektrik terukur yang berubah dalam waktu dan atau dalam ruang, serta membawa informasi.
Besaran ini bisa merupakan besaran elektrik murni (tegangan, arus,
dll), tetapi pada umumnya adalah besaran fisik lain yang dijadikan
elektrik dengan bantuan sensor.
Contoh sinyal elektrik misalnya :
Ø sinyal suara, yang berasal dari radio.
Ø sinyal citra, yang berasal dari kamera fotografi.
Ø sinyal video, yang berasal dari kamera video.
- Sinyal Diskret / Numerik.Sinyal Diskrit / Numerik sendiri dapat di-digitasi menjadi Sinyal Digital.
Sinyal
digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami
perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Sinyal digital
hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah
terpengaruh oleh derau, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya
mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Biasanya
sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai dua
keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada
sinyal digital. Sebuah bit dapat berupa nol (0) atau satu (1).
Kemungkinan nilai untuk sebuah bit adalah 2 buah (21). Kemungkinan nilai
untuk 2 bit adalah sebanyak 4 (22), berupa 00, 01, 10, dan 11. Secara
umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh kombinasi n bit
adalah sebesar 2n buah.
Gambar 2. Digital Signal dan Analog Signal
Contoh sinyal televisi digital
-
menurut dimensinya, menjadi 2 jenis :
- Sinyal Satu Dimensi, contoh sinyal suara.
- Sinyal Dua Dimensi, contoh citra.
- Sinyal Satu Dimensi, contoh sinyal suara.
Tujuan Pengolahan Sinyal
Tujuan dilakukannya pengolahan sinyal bisa berbeda-beda, antara lain :
-
Penapisan signal bertujuan untuk memisahkan suatu sinyal yang tercampur dengan derau atau sinyal lainyang tidak diperlukan. Misal, ketika kita mengukur gelombang laut dengan alat yang bernama waverecorder, maka sinyal yang didapatkan sebenarnya adalah kombinasi ‘sinyal’ gelombang dan ‘sinyal’ pasang surut. Penapisan signal dapat dilakukan untuk meisahkan kedua sinyal tersebut.
-
Pendeteksian Signal untuk mengetahui keberadaan suatu sinyal dalam sinyal kompleks yang diolah. Contoh, dalam sinyal EKG misalnya terkadang pengetahuan tentang keberadaan gelombang QRS diperlukan.
- Pengenalan Pola, serta
- Restorasi signal dan Rekonstruksi signal