Isyarat dan Sistem Sistem adalah sebuah proses yang menyusun isyarat input x(t) atau x[n] ke isyarat output y(t) atau y[n].
x(t) → y(t) x[n] → y[n] Jadi sistem sapat dipandang sebagai sebuah proses pemetaan atau transformasi
Bondhan Winduratna ©2004
1.2. Sistem
31
Isyarat dan Sistem Secara grafik sistem ditampilkan sbb. Kontinyu Diskret Untuk membedakan sistem kontinyu waktu dan sistem diskret waktu akan digunakan notasi kurung sudut pada sistem diskret waktu untuk vareable bebasnya Secara umum : • sebuah sistem dapat mempunyai beberapa input dan beberapa output • Beberapa system dapat disusun secara paralel, serial, dan kombinasi paralel-serial Bondhan Winduratna ©2004
1.2.System
32
Isyarat dan Sistem 1.2.1.1. Rangkaian serial
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.1. Rangkaian Sistems
33
Isyarat dan Sistem 1.2.1.2. Rangkaian paralel (jumlah)
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.1. Rangkaian Sistems
34
Isyarat dan Sistem 1.2.1.3. Rangkaian paralel (perkalian)
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.1. Rangkaian Sistems
35
Isyarat dan Sistem 1.2.1.4. Rangkaian serial dan paralel
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.1. Rangkaian Sistems
36
Isyarat dan Sistem 1.2.1.5. Rangkaian sistems dengan umpan balik
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.1. Rangkaian Sistems
37
Isyarat dan Sistem 1.2.2.1. Sistem tanpa memori
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
38
Isyarat dan Sistem 1.2.2.2. Sistem Inversi Sistem dapat di-inversi, jika setiap pemetaan x(t) → y(t) atau x[n] → y[n] terdapat pemetaan balik y(t) → x(t) atau y[n] → x[n] . Melalui rangkain serial sistem yang dapat di-inversi dan sistem inversi-nya akan diperoleh sebuah sistem identitas
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
39
Isyarat dan Sistem Sistem dengan memori yang dapat di-inversi
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
41
Isyarat dan Sistem Sistem dengan memori yang dapat di-inversi
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
42
Isyarat dan Sistem 1.2.2.3. Kausal Sebuah sistem adalah kausal, jika nilai isyarat output y(t) pada saat t0 hanya tergantung pada isyarat masukan x(t) saat t lebih besar atau sama dengan t0 . Ungkapan sederhana : tidak ada reaksi tanpa rangsangan Untuk selanjutnya sistem yang diamati dalam MK ini adalah sistem kausal. Contoh sistem tidak kausal
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
43
Isyarat dan Sistem 1.2.2.4. Kestabilan Sistem Sebuah sistem dikatakan stabil jika memenuhi persyaratan : Jika jumlah isyarat input tidak melebihi suatu batas nilai, maka jumlah isyarat keluaran juga tidak melebihi suatu batas nilai tertentu.
→
BIBO
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
45
Isyarat dan Sistem Contoh : sebuah integrator
t
y (t ) = ∫ x (τ ) ⋅ dτ ∝
Untuk sebuah isyarat input x(t) = u(t) dan x(t) lebih besar atau sama dengan 1, berlaku isyarat output t
t
∝
0
y(t ) = ∫ u(τ ) ⋅ dτ = ∫1⋅ dτ = t Integrator bukan merupakan sistem yang stabil.
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
46
Isyarat dan Sistem 1.2.2.4. Time invariant Sebuah sistem adalah time invariant, jika sifatnya tidak tergantung pada titik waktu dari rangsangan. Kontinyu
x (t ) → y (t )
x (t + t 0 ) → y (t + t 0 )
diskret
x [n ] → y [n ]
x[n + n0 ] → y[n + n0 ]
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
47
Isyarat dan Sistem Contoh :
Sistem yang diamati adalah time invariant
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
48
Isyarat dan Sistem Contoh 2 :
Sistem yang diamati adalah tidak timeinvariant Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
49
Isyarat dan Sistem Additiv
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
50
Isyarat dan Sistem Homogen :
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
51
Isyarat dan Sistem Sistem adalah linear, jika dia additiv dan homogen.
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
52
Isyarat dan Sistem Prinsip Superposisi :
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
53
Isyarat dan Sistem Contoh 1 :
Sistem adalah linear
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
54
Isyarat dan Sistem Contoh 2:
Sistem adalah tidak linear Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
55
Isyarat dan Sistem Sistem LTI (Linear Time Invariant)
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
56
Isyarat dan Sistem Arti impuls satuan :
Jika sebuah isyarat input sembarang dapat ditampilkan sebagai jumlah dari impuls satuan yang digeser menurut waktu dan dikalikan dengan pemberat, maka reaksi atas isyarat input sembarang dapat dihitung.
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
57
Isyarat dan Sistem Penampilan isyarat dengan impuls satuan
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
58
Isyarat dan Sistem Setiap isyarat dapat ditampilkan dengan jumlah dari impuls satuan yang digeser dan dikalikan dengan pemberat
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
59
Isyarat dan Sistem Isyarat x(t) dapat digambarkan dengan sebuah isyarat yang merupakan jumlah dari impulsimpuls kotak yang lebarnya ∆ .
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
60
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
61
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
1.2.2. Sifat-sifat sistem
62
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
63
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
64
Isyarat dan Sistem Sistem LTI (diskret waktu)
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
65
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
66
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
67
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
68
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
69
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
70
Isyarat dan Sistem Perilaku sebuah sistem LTI diskret waktu dikarakterisasi melalui tanggapan impuls
Reaksi y[n] untuk sembarang rangsangan x[n] dihitung dengan konvulosi jumlah :
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
71
Isyarat dan Sistem Interpretasi grafik :
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
72
Isyarat dan Sistem Komutativ :
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
73
Isyarat dan Sistem Berdasar sifat assosiativ dan komutativ , sistem LTI boleh dirangkai kaskade secara sembarang.
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
74
Isyarat dan Sistem Selanjutnya
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
75
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
76
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
77
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
78
Isyarat dan Sistem
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
78
Isyarat dan Sistem Prosedur untuk konvolusi : 1. Ganti vareable t dengan τ 2. Cerminkan h(τ) terhadap ordinate sehingga menghasilkan h(-τ) 3. Geser h(- τ) sekitar t1 kearah kanan, hinga menghasilkan h(t1 -τ) 4. Hitung perkalian x(τ)h(t1 -τ) 5. Integralkan fungsi x(τ)h(t1 -τ) untuk keseluruh sumbu τ hingga mengasilkan output y(t1) 6. Ulangi no. 1-5 untuk semua titik di sumbu t hingga menghasilkan y(t) = x(t)*h(t) Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
79
Isyarat dan Sistem Proses konvolusi dalam gambar
Bondhan Winduratna ©2004
2. Konvolusi
80