LAPORAN PRAKTIKUM PEMROSESAN SINYAL - KONVOLUSI ANALOG

LAPORAN PRAKTIKUM

PEMROSESAN SINYAL

PRAKTIKUM 1

KONVOLUSI ANALOG

Oleh:

KELOMPOK 13

Nama : Ramadhaniar Eka W

NIM : 141910201078

Asisten : Moh Riski Ekocahya F

Nilai :

LABORATORIUM SISTEM KENDALIJURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS JEMBER

2015

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Praktikum

1. Menggambarkan hubungan masukan dan keluaran dari sistem linier, waktu

kontinyu, dan tak berubah waktu.

2. Untuk mengetahui perilaku sistem linier, waktu kontinyu dan tak berubah

waktu.

1.2 Landasan Teori

Ciri khas dari waktu sistem linier, waktu kontinyu, waktu invarian (tak

berubah) dengan masukan sinyal x(t) dan keluaran y(t) dinyatakan dengan integral

konvolusi:

Sinyal h(t), dimisalkan diketahui sebagai respons dari sistem untuk masukan

unit impuls. Untuk menghitung keluaran y(t) dalam bentuk t, pertama nilai

h(v)x(t-v) dihitung sebagai fungsi v. Kemudian pengintegralan untuk v dilakukan,

akan menghasilkan y(t).

Operasi matematika ini merupakan interprestasi (penafsiran) gambar yang

sederhana. Pertama, plot h(v) dan x(t-v) pada sumbu v, dimanat tetap. Kedua,

mengalikan dua sinyal tadi dan hitung tanda daerah dari hasil fungsi v untuk

mendapat y(t). Operasi ini dapat diulang untuk setiap nilai dari t menurut

keinginan kita.

Untuk mengetahui gambar konvolusi, pilihlah x(t) dan h(t) dari contoh atau

gunakan mouse untuk menggambar sinyal yang diinginkan atau merubahnya.

Kemudian klik pada nilai yang diinginkan dari t pada sumbu v pertama. Setelah

beberapa saat, h(v) dan x(t-v) akan muncul. Tarik simbol t bersama dengan sumbu

v untuk mengganti nilai dari t, keterangan integrand h(v) x(t-v) dan keluaran y(t)

akan terlihat pada layar.

BAB 2. METODOLOGI PRAKTIKUM

2.1 Alat dan Bahan

Percobaan ini memerlukan sebuah laptop sebagai media penunjang

pelaksanaan praktikum dan dilengkapi aplikasi simulasi java applet yang dapat

diakses dengan internet secara online di situs http://jhu.edu/~signals/convolve/.

2.2 Prosedur Praktikum

2.2.1 Percobaan 1

1. Memperhatikan grafik-grafik yang ada.

2. Memilih sinyal x(t) dan h(t) dari contoh yang disediakan.

3. Meng-klik sumbu v pada grafik baris kedua.

4. Menggeser mouse sepanjang sumbu v.

5. Mengambil empat sampel grafik hasilnya dari titik pergeseran yang berbeda.

6. Membuat kesimpulan.

2.2.2 Percobaan 2

1. Memperhatikan grafik-grafik yang ada.

2. Membuat sendiri sinyal x(t) dan h(t) dengan mengerak-gerakkan mouse pada

grafik yang disediakan.

3. Meng-klik sumbu v pada grafik baris kedua.

4. Menggeser mouse sepanjang sumbu v.

5. Mengambil empat sampel grafik hasilnya dari titik pergeseran yang berbeda.

6. Membuat kesimpulan.

http://jhu.edu/~signals/convolve/

BAB 3. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

3.1 Data Hasil Praktikum

3.1.1 Data Percobaan 1

Tabel 3.1.1 Tabel Hasil Percobaan 1 Konvolusi Sinyal

No Pergeseran Hasil

1

Gambar 3.1 Pergesaran ke 1 dari

Sinyal 1

Gambar 3.2 Hasil Pergeseran ke 1

dari Sinyal 1

2

Gambar 3.3 Pergeseran ke 2 dari

Sinyal 1


dari sinyal 1

3


Sinyal 1


dari Sinyal 1

4


Sinyal 1


dari Sinyal 1

3.1.2 Data Percobaan 2

Tabel 3.1.2 Tabel Hasil Percobaan 2 Konvolusi Sinyal

No Pergeseran Hasil

1


Sinyal 2


dari Sinyal 2

2


Sinyal 2


dari Sinyal 2

3


Sinyal 2


dari Sinyal 2

4


Sinyal 2


dari Sinyal 2

3.2 Pembahasan

Konvolusi adalah suatu operasi dimana terdapat dua buah sinyal atau

mungkin lebih yang dikombinasikan menjadi satu membentuk sinyal yang baru

dengan melalui proses pencerminan, pergeseran, perkalian, dan kemudian

penjumlahan. Selain itu, konvolusi juga dapat didefinisikan sebagai operasi dari

dua fungsi sehingga menghasilkan fungsi ketiga yang mana merupakan

modifikasi dari kedua fungsi aslinya. Secara matematis konvolusi adalah integral

yang menggambarkan jumlah lingkupan fungsi a yang digeser berdasarkan fungsi

b yang menghasilkan fungsi c. Konvolusi terus dievaluasi pada setiap pergeseran

nilai n dengan perkalian sinyal pertama sebanyak n dikali dengan sinyal kedua

sebanyak n dikurangi k untuk semua nilai n yang berjalan dari minus tak hingga

sampai plus tak hingga. Untuk mencari sinyal hasil konvolusi y(t) adalah dengan

mengintegralkan antara sinyal x(t) yang bergeser (x(t-v)) dengan h(v).

Pada praktikum kali ini mengguakan aplikasi java applet yang di akses

melalui situs http://jhu.edu/~signals/convolve/. Dalam situs ini terdapat empat

buah sinyal yang dapat dipilih untuk di konvolusikan baik untuk x(t) maupun h(t).

Dari praktikum ini di ambil dua sampel yaitu data pertama mengkonvolusikan

sinyal yang telah ada pada java applet dan data kedua mengkonvolusikan sinyal

yang ada pada java applet namun bentuk sinyal diubah secara acak. Masing –

masing dari percobaan diambil empat contoh konvolusi sinyal.

Dalam percobaan pertama dengan pergeseran sinyal pertama dipilih gambar

sinyal yang pertama dari sinyal x(t) dan sinyal h(t). Sehingga dapat diketahui

bagaimana penggabungan dua sinyal (konvolusi) itu terjadi. Diketahui bahwa

sinyal yang digeser – geser adalah sinyal x(t) yang berupa sinyal kotak tak penuh

sedangkan sinyal h(t) adalah sinyal gergaji yang perannya sebagai unit impulse

input pada suatu respons system. Dari data yang diperoleh didapatkan pada sumbu

v merupakan suatu keluaran sinyal untuk mengetahui titik puncak dari hasil

konvolusi. Dimana didapatkan hasil konvolusi sinyalnya menghasilkan sinyal

yang baru dan menghasilkan sebuah grafik dimana hanya terdapat daerah puncak

http://jhu.edu/~signals/convolve/

karena sinyal yang dikonvolusikan merupakan sinyal kotak tak penuh dan sinyal

gergaji dan hasilnya positif untuk kluaran sinyal h(t).

Pada percobaan pertama dengan pergeseran sinyal yang kedua, pergeseran

kedua sinyal x(t) digeser pada posisi saling tumpang tindih dengan sinyal h(t).

Sehingga didapatkan hasil konvolusi sinyalnya menghasilkan sinyal baru dan

menghasilkan sebuah grafik dimana terdapat titik puncak karena sinyal yang

dikonvolusikan merupakan sinyal kotak tak penuh.

Untuk percobaan pertama dengan pergeseran sinyal yang ketiga, pergeseran

kedua sinyal x(t) digeser pada posisi ditengah – tengah sinyal h(t). Sehingga

menghasilkan sebuah grafik dimana terdapat grafik yang mengarah ke titik 0 (nol)

karena sinyal yang dikonvolusikan merupakan sinyal kotak tak penuh dan sinyal

gergaji berperan sebagai sebagai unit impulse input pada suatu respons system.

Dan percobaan pertama dengan pergeseran sinyal yang keempat, pergeseran

kedua sinyal x(t) adalah sinyal kotak tak penuh digeser pada posisi melebihi sinyal

h(t) atau sinyal gergaji. Dalam percobaan ini dapat diketahui bahwa sinyal x(t)

atau sinyal kotak tak penuh dapat digeser – geser sesuai keinginan dan sinyal h(t)

atau sinyal gergaji bertindak sebagai unit impulse input pada suatu respons

system. Sehingga menghasilkan sebuah grafik dimana hasil tersebut adalah hasil

dari konvolusi kedua sinyal masukan yang menghasilkan sinyal baru dan

terbentuk grafik yang searah dengan 0 (nol).

Dari percobaan pertama dapat disimpulkan, jika memakai sinyal masukan

x(t) atau sinyal kotak tak penuh dan sinyal h(t) atau sinyal gergaji, dapat diketahui

jika dilakukan pergeseran sinyal menghasilkan sinyal baru yang semakin digeser

ke kanan semakin landai atau bentuk sinyalnya semakin kecil. Dari pergeseran

sinyal tersebut juga menhasilkan grafik yang titik puncaknya berada pada daerah

positif (+) dan pada pergeseran sinyal yang keempat, bentuk sinyal yang

dihasilkan semakin landai dari sebelumya atau searah dengan 0 (nol).

Percobaan kedua pada pergeseran sinyal yang pertama dari data hasil

percobaan yang diperoleh dapat dilihat bagaimana konvolusi sinyal terjadi. Dalam

percobaan ini dapat diketahui sinyal yang digeser – geser adalah sinyal x(t) yang

berupa sinyal gergaji dan dimodifikasi sendiri sedangkan sinyal h(t) yang berupa

sinyal kotak tak penuh dan dimodifikasi sendiri berperan sebagai unit impulse

input pada suatu respons system. Menghasilkan sinyal baru dengan tinggi

mencapai +1 dan sebuah grafik yang menuju ke titik puncak karena sinyal yang di

konvolusikan adalah sinyal kotak tak penuh dan sinyal gergaji yang dimodifikasi

sendiri.

Untuk percobaan kedua dengan pergeseran sinyal kedua, dari data hasil





input pada suatu respons system. Menghasilkan sinyal baru dengan tinggi

melebihi +1 dan sebuah grafik yang berada dititik puncak karena sinyal yang di


sendiri.

Percobaan kedua dengan pergeseran sinyal ketiga, dari data hasil percobaan

yang diperoleh dapat dilihat bagaimana konvolusi sinyal terjadi. Dalam percobaan

ini dapat diketahui sinyal yang digeser – geser adalah sinyal x(t) yang berupa

sinyal gergaji dan dimodifikasi sendiri sedangkan sinyal h(t) yang berupa sinyal

kotak tak penuh dan dimodifikasi sendiri berperan sebagai unit impulse input pada

suatu respons system. Menghasilkan sinyal baru dengan tinggi berkisar +2 dan

sebuah grafik yang berada dititik setengah puncak karena sinyal yang di


sendiri.

Percobaan kedua dengan pergeseran sinyal keempat, dari data hasil





input pada suatu respons system. Menghasilkan sinyal baru dengan tinggi berkisar

+2 dan sebuah grafik yang berada dititik kurang dari +1 menuju nilai 0 (nol)

karena sinyal yang di konvolusikan adalah sinyal kotak tak penuh dan sinyal

gergaji yang dimodifikasi sendiri.

Dari dua praktikum yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa hasil

penggabungan dua sinyal yang berbeda pada setiap proses konvolusi dimana hal

tersebut dipengaruhi oleh adanya pergeseran yang dilakukan serta input sinyal

yang berbeda. Jika sinyal kotak tak penuh digabungkan dengan sinyal gergaji

maka sinyal yang dihasilkan adalah sinyal trapesium hal tersebut dapat dilihat

pada Tabel 3.1.1 Tabel Hasil Percobaan 1 Konvolusi Sinyal. Jika sinyal input

digeser semakin ke kanan, volume dari sinyal output akan semakin kecil. Jika

sinyal gergaji digabungkan dengan sinyal kotak tak penuh yang dimodifikasi

sendiri maka sinyal yang dihasilkan adalah sinyal tak beraturan hal tersebut dapat

dilihat pada Tabel 3.1.2 Tabel Hasil Percobaan 2 Konvolusi Sinyal. Jika sinyal

input digeser semakin ke kanan, maka sinyal yang dihasilkan semakin tidak

beraturan dan titik puncaknya mencapai berkisaran +2 dan paper yang

bersangkutan dengan praktikum kali ini memaparkan hasil penelitian tentang

identifikasi dan klasifikasi sinyal EMG pada gerak Ekstesi – fleksi siku (gerak

45º, 90º dan 135º) dengan menggunakan metode konvolusi dan jaringan syaraf

tiruan. Pengambilan data EMG menggunakan bantuan peralatan medis Biopac

MP30. Output Biopac berupa sinyal rms EMG, dan disampling sebanyak 2000

titik.

BAB 4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

1. Dari percobaan pertama pada pergeseran sinyal pertama, saat sinyal x(t)

bergeser memotong sedikit sinyal h(t) maka menghasilkan sinyal baru pada

sumbu y didapatkan besar y sebesar +1 dan v berkisar kurang dari +1 dan

dapat dilihat pada Tabel 3.1.1 Tabel Hasil Percobaan 1 Konvolusi Sinyal di

gambar 3.2 Hasil Pergeseran ke 1 dari Sinyal 1.

2. Dari percobaan pertama pada pergeseran sinyal keempat, saat sinyal x(t)

bergeser semakin ke kanan dan memotong sedikit sinyal h(t) maka

menghasilkan sinyal baru pada sumbu y didapatkan y berkisar kurang dari

+1 dan v berkisar kurang dari +1. Hal tersebut menyimpulkan bahwa sinyal

semakin digeser ke kanan akan semakin kecil besar y dan v nya. Dapat

dilihat pada Tabel 3.1.1 Tabel Hasil Percobaan 1 Konvolusi Sinyal di

gambar 3.8 Hasil Pergeseran ke 4 dari Sinyal 1.

3. Dengan adanya noise pada suatu sinyal, grafik hasil konvolusi yang

dihasilkan juga berbeda.

4. Nilai sinyal output (y(t)) berdasarkan perkalian antara sinyal output dan

sinyal proses.

5. Pada percobaan kedua pada pergeseran sinyal kedua, saat sinyal x(t)

bergeser saling tumpang tindih dengan sinyal h(t) maka menghasilkan sinyal

baru dan grafik. Dari grafik tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.1.2 Tabel

Hasil Percobaan 2 Konvolusi Sinyal di gambar 3.12 Hasil Pergeseran ke 2

dari Sinyal 2 titik t nya hampir berada di titik puncak yang berkisar +1.

6. Pada percobaan kedua pada pergeseran sinyal keempat, saat sinyal x(t)

bergeser semakin ke kanan dengan memotong sedikit sinyal h(t) maka

menghasilkan sinyal baru dan grafik. Dari grafik tersebut dapat dilihat pada

Tabel 3.1.2 Tabel Hasil Percobaan 2 Konvolusi Sinyal di gambar 3.16 Hasil

Pergeseran ke 4 dari Sinyal 2 titik t nya hampir searah dengan 0 (nol).

LAPORAN PRAKTIKUM PEMROSESAN SINYAL - KONVOLUSI ANALOG

Documents

Transcript of LAPORAN PRAKTIKUM PEMROSESAN SINYAL - KONVOLUSI ANALOG