Konsep Dasar Pengolahan Sinyal Digital

Muhammad Fajar Said & Yakub Rahmat

Tugas Mata Kuliah Pengolahan Sinyal Digital11 Oktober 2012

Politeknik TEDC Bandung

Pengertian Sinyal Digital

Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh noise. Sinyal digital pada dasarnya di code-kan dalam bentuk biner atau hexa. Besarnya nilai suatu sinyal digital dibatasi oleh lebarnya jumlah bit (bandwidth) yang mempengaruhi nilai akurasi sinyal digital.

Kelebihan Sinyal Digital Dibandingkan Sinyal Analog

1. Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan tinggi.

2. Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas & kuantitas informasi itu sendiri.

3. Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.

4. Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya secara interaktif.

Kelebihan Sinyal Digital jika Diterapkan pada Teknologi

1. Untuk menyimpan hasil pengolahan, sinyal digital lebih mudah dibandingkan sinyal analog. Misalnya dapat menggunakan media digital seperti CD, DVD, Flash Disk, Harddisk. Sedangkan sinyal analog media yang digunakan adalah pita magnetik.

2. Lebih kebal terhadap noise karena bekerja pada level 0 dan 1.

3. Lebih kebal terhadap perubahan temperatur.4. Lebih mudah pemrosesannya.

Kelemahan Sinyal Digital

1. Memerlukan lebih banyak transistor untuk penerapan pada aplikasi tertentu. Tetapi kelemahan ini tertutupi dengan berkembangnya teknologi semikonduktor, dengan teknologi VLSI atau ULSI, puluhan juta transistor dapat dikemas dalam wafer yang ukurannya tidak lebih dari 1 cm2.

2. Pada banyak situasi, responnya lebih lambat dari sinyal analog yang setara dengannya. Tapi dapat diatasi dengan penerapan teknik kompresi sinyal dan pemrosesan paralel.

Gambar Sinyal Digital

Representasi Biner

Berikut ini adalah 2 contoh representasi biner atau hal-hal yang berkaitan dengan teknik mewakili informasi analog dengan informasi digital:

A. TulisanSetiap huruf atau angka pada tulisan latin/arab dapat diwakili dengan kode biner tertentu. Dalam ASCII untuk tulisan latin, misalnya huruf ‘a’ dapat diwakili dengan kode biner ‘0111010’

Representasi Biner

B. BilanganSaat ini terdapat 2 jenis bilangan, yaitu bulat (integer) dan real (floating point). Bilangan integer dapat diwakili dengan 8-bit unsigned integer, yaitu 8-bit kode biner yang mewakili bilangan bulat desimal mulai dari 0 sampai 255. 8-bit signed integer, yaitu 8-bit kode biner yang mewakili bilangan bulat desimal mulai dari -127 sampai 127. Misalnya angka 63 dapat diwakili oleh 8-bit unsigned integer dengan kode ‘00111001’

Representasi Biner

Sedangkan bilangan real biasa diwakili dengan 32-bit kode biner, sebagian bit untuk besaran (magnitude) dan sebagian lagi untuk pangkat sepuluh (mantissa). Misalnya angka 2,287 dapat diwakili dengan 24-bit kode biner magnitude dan 8-bit kode biner mantissa, sehingga kode biner tersebut mewakili angkat 2287.10-3. Untuk jangkauan yang lebih besar atau resolusi yang lebih teliti, jumlah bit pada kode binernya dapat menjadi 64-bit, 128-bit dan seterusnya tergantung kebutuhan.

Sampling

Dalam pemrosesan sinyal, sampling adalah penurunan dari sinyal continuous (analog) ke sinyal discrete (digital).

Sinyal continuousSample discrete

Pengertian Sinyal Analog

Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua karakteristik terpenting yang dimiliki oleh sinyal analog adalah amplitudo dan frekuensi. Sinyal analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog.

Pengertian Sinyal Analog

Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variabel dasar, yaitu:Amplitudo: ukuran tinggi rendahnya tegangan.Frekuensi: jumlah gelombang sinyal dalam satuan detik.Phase: besar sudut sinyal pada saat tertentu.

Kelebihan Sinyal Analog

Keuntungan utama adalah definisi baik dari sinyal analog yang memiliki potensi jumlah tak terbatas resolusi sinyal. Dibandingkan dengan sinyal-sinyal digital, sinyal analog kepadatan tinggi dapat dilakukan pengolahan lebih sederhana dibandingkan dengan setara digital. Dapat diproses secara langsung oleh komponen analog, meskipus beberapa proses tidak tersedia, kecuali dalam bentuk digital.

Kelemahan Sinyal Analog

Sistem apapun memiliki suara acak variasi yang tidak diinginkan. Sebagai sinyal akan disalin dan disalin ulang atau ditransmisikan dalam jarak jauh. Variasi acak menjadi dominan. Dampak dari noise membuat kehilangan sinyal dan distorsi. Bahkan jika resolusi sinyal analog lebih tinggi daripada sinyal digital yang sebanding, perbedaan dapat dikalahkan oleh tingkat noise.

SELESAI