A. Pengertian Sinyal
Sinyal berasal dari kata bahasa Inggris signal yang berarti tanda atau isyarat. Tetapi secara lebih khusus, yang dimaksud sinyal adalah besaran fisik yang berubah-ubah terhadap waktu, posisi, atau variabel bebas lain atau pun beberapa variabel bebas sekaligus. Secara matematis, sinyal dapat dinyatakan dalam suatu fungsi dari satu atau lebih variabel bebas, misalkan:
x(n) = cos(2p(0,3)n)
s(t) = 3t2 + 10t
s(x,y) = 3x + 2xy + 10y2
Hanya saja, adanya hubungan fungsional seperti di atas, tidak selalu diketahui atau kadang terlalu rumit untuk dirumuskan. Untuk kasus terakhir ini – yang sering disebut sebagai sinyal acak (random signal) – biasanya sinyal dinyatakan dalam fungsi-fungsi statistik.
B. Klasifikasi Sinyal
Sinyal sangat banyak macamnya, misalnya sinyal-sinyal listrik, sinyal mekanik, sinyal akustik, dan masih banyak lagi yang lain. Klasifikasi sinyal dilakukan menurut beberapa kriteria, antara lain:
- Kanal (channel) dan Dimensi (dimension)
- Periodisitas (Periodisity)
- Keacakan
- Ganjil dan Genap (Odd and Even)
- Energi dan Daya
- Nilai dan Waktu
Penjelasan masing-masing adalah sebagai berikut:
1. Kanal (channel) artinya banyaknya sumber sinyal, sementara dimensi (dimension) menyatakan banyaknya variabel bebas dalam suatu sinyal. Misalnya, sinyal penghasil gambar pada TV “hitam-putih” adalah sinyal 1 kanal 3 dimensi (ingat, gambar yang dihasilkan adalah gambar 2 dimensi). Adapun sinyal penghasil gambar untuk TV warna adalah sinyal 3 kanal 3 dimensi, yang dapat digambarkan dengan vektor:
dimana Ir, Ig dan Ib berturut-turut menunjukkan intensitas dari sumber warna-warna cahaya primer (yaitu red, green dan blue) yang ada pada tabung sinar katoda (cathode ray tube) suatu TV warna.
C. Pengertian Sistem dan Pengolahan Sinyal
Sistem adalah suatu alat (perangkat keras maupun lunak) yang melakukan operasi-operasi tertentu terhadap suatu sinyal. Operasi-operasi tersebut bisa berupa operasi elementer maupun operasi-operasi yang kompleks. Adapun proses melakukan operasi terhadap sinyal disebut sebagai pengolahan sinyal atau pemrosesan sinyal.
Berdasarkan sinyal yang diolah, pengolahan sinyal dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu pengolahan sinyal analog dan pengolahan sinyal digital. Pengolahan sinyal analog mempunyai input sinyal analog dan output sinyal analog, sedangkan pengolahan sinyal digital mempunyai input sinyal digital dan output sinyal digital. Hanya saja, karena sebagian besar sinyal di alam adalah sinyal analog, maka untuk mengolah sinyal analog dalam sistem digital, harus disisipkan pengubah analog ke digital (Analog to Digital Converter, disingkat ADC), dan – kalau perlu – pengubah digital ke analog (Digital to Analog Converter, disingkat DAC).
D. Perbandingan Pengolahan Sinyal Analog dengan Pengolahan Sinyal Digital
Secara umum Pengolahan Sinyal Digital lebih baik dari Pengolahan Sinyal Analog, karena beberapa alasan:
- Suatu sistem digital yang dapat diprogram, maksudnya yang menggunakan perangkat lunak, memiliki keluwesan untuk mengkonfigurasi ulang operasi-operasi pengolahan sinyal dengan mengubah program. Sementara itu, konfigurasi ulang sistem analog biasanya menuntut desain ulang perangkat keras yang diikuti dengan pengujian dan pembuktian untuk melihat apakah sistem tersebut beroperasi dengan baik.
- Komponen sistem digital, secara umum, memiliki akurasi lebih tinggi dibanding komponen sistem analog. Komponen dengan akurasi tinggi pada sistem analog biasanya harganya mahal.
- Sinyal digital mudah disimpan pada media magnetik (pita atau disk) tanpa mengalami penurunan atau kehilangan keaslian sinyalnya, dibandingkan dengan sinyal analog.
- Metode-metode pengolahan sinyal digital memungkinkan juga implementasi algortima-algoritma pengolahan sinyal yang canggih. Biasanya hal ini sulit dilakukan untuk operasi-operasi matematis sinyal dalam bentuk analog yang presisi.
- Sistem digital tidak mensyaratkan kesesuaian impedansi (matching impedance).
- Sistem digital dapat beroperasi pada frekuensi sangat rendah.
- Sistem digital dapat melakukan penundaan (delay) maupun pemampatan (compressing) dengan mudah.
- Sistem digital tidak peka terhadap derau (noise).
- sistem digital dapat bekerja dengan jangkau dinamika lebih dari 70 dB, yang mana ini merupakan batas maksimum pada sistem analog.
- Sistem digital biasanya tidak memerlukan penyesuaian (adjusment) secara periodik.
Akan tetapi, penerapan sistem digital memiliki beberapa keterbatasan. Salah satu keterbatasan adalah kecepatan operasi konversi analog ke digital dan kecepatan prosesor sinyal digital. Sinyal yang mempunyai lebar pita (bandwidth) sangat lebar memerlukan pengubah analog ke digital (ADC) dengan kecepatan pencuplikan yang tinggi dan prosesor yang berkecepatan tinggi, dan dua hal ini masih terbatas.
0 komentar:
Posting Komentar