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 :

1. Sinyal Analog,
   

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.

1. 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.
    

Tujuan Pengolahan Sinyal

Tujuan dilakukannya pengolahan sinyal bisa berbeda-beda, antara lain :

• Penapisan Signal,
  
  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,
  
  Pendeteksian Signal untuk mengetahui keberadaan suatu sinyal dalam sinyal kompleks yang diolah. Contoh, dalam sinyal EKG misalnya terkadang pengetahuan tentang keberadaan gelombang QRS diperlukan.
  
• Kompresi Signal,
  
  Kompresi Signal bertujuan untuk memperkecil ukuran sinyal tanpa harus kehilangan informasi yang terdapat pada sinyal. Contoh, untuk dapat menggunakan bandwidth yang tersedia, maka sinyal yang akan ditranfer lewat internet biasanya akan dikompres terlebih dahulu.
  
• Pengenalan Pola, serta
  
• Restorasi signal dan Rekonstruksi signal
  

Referensi

http://adys.blog.uns.ac.id/2009/09/30/pengolahan-sinyal/

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengolahan_sinyal