![Page 1: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/1.jpg)
TE 226 - Sistem Linier
Jimmy Hasugian
Electrical Engineering - Maranatha Christian University
[email protected] - http://wp.me/p4sCVe-g
KLASIFIKASI SINYAL - SISTEM
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 1 / 50
![Page 2: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/2.jpg)
Pokok Bahasan
1 Klasifikasi SinyalSinyal Waktu-Kontinu, Sinyal Waktu-DiskritSinyal Genap, Sinyal GanjilSinyal Periodik, Sinyal Non-periodikSinyal Deterministik, Sinyal AcakSinyal Energi, Sinyal Daya
2 Operasi Dasar SinyalOperasi pada Variabel Tak-bebasOperasi pada Variabel BebasBeberapa Sinyal Dasar
3 Sifat-sifat SistemStabilityMemoryCausality & InvertibilityTime InvarianceLinearity
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 2 / 50
![Page 3: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/3.jpg)
Klasifikasi Sinyal
Klasifikasi Sinyal
Sinyal didefinisikan sebagai sebuah besaran fisik (physical quantity) yangberubah terhadap waktu, ruang, atau variabel bebas lainnya. Besaran fisiktersebut biasanya berisi informasi tentang perilaku sebuah fenomena.Sebagai contoh, pada rangkaian RC, sinyal dapat saja menyatakanbesarnya tegangan yang ada pada kapasitor ataupun arus yang melaluiresistor.
Dalam slide ini dipaparkan 5 (lima) metode dalam mengklasifikasikansinyal berdasarkan beberapa fitur:
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 3 / 50
![Page 4: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/4.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Waktu-Kontinu, Sinyal Waktu-Diskrit
Sinyal Waktu-Kontinu, Sinyal Waktu-Diskrit
Salah cara dalam mengklasifikasikan sinyal adalah dengan memperhatikanbagaimana sinyal didefinisikan dalam fungsi waktu. Dalam hal ini sinyaldibagi menjadi sinyal waktu-kontinu dan sinyal waktu-diskrit. Sinyal x(t)dikatakan sinyal waktu-kontinu jika x(t) terdefinisi (memiliki nilai) untuksemua waktu t. Sinyal waktu-diskrit adalah sinyal yang memiliki nilaiterhadap waktu secara diskrit. Agar lebih jelas, kedua jenis sinyal dapatdilihat pada gambar berikut ini.
Sinyal x(t) menyatakan sinyal waktu-kontinu dan x [n] menyatakan sinyalwaktu-diskrit.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 4 / 50
![Page 5: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/5.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Sinyal x(t) atau x [n] dinyatakan sebagai sinyal genap (even signal) jikadan hanya jika:
x(−t) = x(t) (1)
x [−n] = x [n]
Sinyal x(t) atau x [n] dinyatakan sebagai sinyal ganjil (odd signal) jika danhanya jika:
x(−t) = −x(t) (2)
x [−n] = −x [n]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 5 / 50
![Page 6: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/6.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Contoh sinyal genap dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Contoh sinyal ganjil dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 6 / 50
![Page 7: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/7.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Sinyal x(t) atau x [n] dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dari 2 buahsinyal, yaitu sinyal genap dan sinyap ganjil, seperti diekspresikan melaluirumus berikut:
x(t) = xe(t) + xo(t) (3)
x [n] = xe [n] + xo [n]
Dapat pula dibuktikan, sehingga
xe(t) =1
2
[x(t) + x(−t)
](4)
xo(t) =1
2
[x(t)− x(−t)
]Demikian pula untuk sinyal waktu-diskrit
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 7 / 50
![Page 8: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/8.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Sinyal Genap, Sinyal Ganjil
Carilah komponen genap dan ganjil untuk tiap sinyal berikut ini
1 x(t) = cos(t) + sin(t) + sin(t) cos(t)
2 x(t) = 1 + t + 3t2 + 5t3 + 9t4
3 x(t) = 1 + t cos(t) + t2 sin(t) + t3 sin(t) cos(t)
4 (1 + t3) cos3(10t)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 8 / 50
![Page 9: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/9.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Periodik, Sinyal Non-periodik
Sinyal Periodik, Sinyal Non-periodik
Sinyal waktu-kontinu x(t) disebut sinyal periodik dengan periode T jikaterdapat nilai positif-tak-nol T sehingga
x(t + T ) = x(t) untuk semua t (5)
Sinyal waktu-diskrit x [n] disebut sinyal periodik dengan periode N jikaterdapat bilangan bulat-positif N sehingga
x [n + N] = x [n] untuk semua bilangan bulat n (6)
Nilai T terkecil (kontinu) atau nilai N terkecil (diskrit) yang memenuhipersamaan di atas, disebut sebagai periode utama (fundamental period)
Semua sinyal yang tidak memenuhi kedua persamaan di atas dinyatakansebagai sinyal non-periodik.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 9 / 50
![Page 10: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/10.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Periodik, Sinyal Non-periodik
Sinyal Periodik, Sinyal Non-periodik
Untuk sinyal berikut ini, tentukanlah apakah periodik atau bukan, dan jikaperiodik tentukan periode utama-nya
1 x(t) = cos2(2πt)
2 x(t) = sin3(2t)
3 x(t) = e−2t cos(2πt)
4 x [n] = (−1)n
5 x [n] = (−1)n2
6 x [n] = cos(2n)
7 x [n] = cos(2πn)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 10 / 50
![Page 11: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/11.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Deterministik, Sinyal Acak
Sinyal Deterministik, Sinyal Acak
Sebuah sinyal dikatakan deterministik jika dapat direpresentasikan olehsuatu fungsi (persamaan) yang diketahui. Dengan kata lain, sinyaldeterministik dideskripsikan sepenuhnya melalui fungsi yang telahditentukan sehingga nilai dari sinyal dapat diprediksi melalui fungsitersebut. Dengan demikian, tidak ada ketidakpastian untuk menentukannilai sinyal tersebut pada sebarang waktu.
Sebaliknya, sinyal acak adalah sinyal yang terdapat ketidakpastian sebelumterjadi. Dengan kata lain, nilai dari sinyal tidak dapat diprediksi.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 11 / 50
![Page 12: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/12.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Energi, Sinyal Daya
Sinyal Energi, Sinyal Daya
Jika diketahui sebuah sinyal x(t), maka daya sesaat (instanteneous power)p(t) dinyatakan sebagai
p(t) = x2(t) (7)
Dan didefiniskan energi total dari sinyal waktu-kontinu x(t) adalah
E = limT→∞
∫ T2
−T2
x2(t)dt (8)
=
∫ ∞−∞
x2(t)dt
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 12 / 50
![Page 13: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/13.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Energi, Sinyal Daya
Sinyal Energi, Sinyal Daya
Daya rata-rata (average power) didefinisikan
P = limT→∞
1
T
∫ T2
−T2
x2(t)dt (9)
Dan daya rata-rata dari suatu sinyal periodik x(t) dengan periode utamaT dihitung dengan
P =1
T
∫ T2
−T2
x2(t)dt (10)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 13 / 50
![Page 14: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/14.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Energi, Sinyal Daya
Sinyal Energi, Sinyal Daya
Untuk sinyal waktu-diskrit x [n], maka energi total dihitung dengan
E =∞∑
n=−∞x2[n] (11)
Daya rata-rata:
P = limN→∞
1
2N
N∑n=−N
x2[n] (12)
Dan daya rata-rata dari suatu sinyal periodik x [n] dengan periode utamaN dihitung dengan
P =1
N
N−1∑n=0
x2[n] (13)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 14 / 50
![Page 15: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/15.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Energi, Sinyal Daya
Sinyal Energi, Sinyal Daya
Sebuah sinyal dapat dinyatakan sebagai sinyal energi jika dan hanya jikaenergi total dari sinyal memenuhi kondisi
0 < E <∞ (14)
Sebuah sinyal dapat dinyatakan sebagai sinyal daya jika dan hanya jikadaya rata-rata dari sinyal tersebut memenuhi kondisi
0 < P <∞ (15)
Sinyal energi dan sinyal daya bersifat saling eksklusif (mutually exclusive).
Theorem
Suatu sinyal energi akan memiliki daya rata-rata sama dengan nol;sementara sinyal daya akan memiliki energi tak-terhingga. Sebuah catatan:sinyal periodik dan sinyal acak, dapat dipandang sebagai sinyal daya;sementara sinyal non-periodik dan sinyal deterministik dapat dipandangsebagai sinyal energi
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 15 / 50
![Page 16: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/16.jpg)
Klasifikasi Sinyal Sinyal Energi, Sinyal Daya
Sinyal Energi, Sinyal Daya
Tentukanlah apakah sinyal berikut sinyal energi atau sinyal daya; carilahenergi total ataupun daya rata-rata
1 x(t) =
t, 0 ≤ t ≤ 1
2− t, 1 ≤ t ≤ 2
0, lainnya
2 x [n] =
n, 0 ≤ n < 5
10− n, 5 ≤ n ≤ 10
0, lainnya
3 x(t) = 5 cos(πt) + sin(5πt), −∞ < t <∞
4 x [n] =
{cos(πn), −4 ≤ n ≤ 4
0, lainnya
5 x [n] =
{cos(πn), n ≥ 0
0, lainnya
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 16 / 50
![Page 17: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/17.jpg)
Operasi Dasar Sinyal
Operasi Dasar Sinyal
Salah satu isu yang penting dalam bidang sinyal dan sistem adalahpenggunaan sistem untuk memproses atau memanipulasi sinyal. Hal inidapat dilakukan dengan melibatkan kombinasi dari beberapa operasi dasar.Operasi dasar ini dapat dikategorikan ke dalam dua kelompok:
1 Operasi pada variabel tak-bebas (dependent variable)
2 Operasi pada variabel bebas (independent variable)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 17 / 50
![Page 18: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/18.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Tak-bebas
Operasi pada Variabel Tak-bebas
Amplitude scaling
Misalkan x(t) adalah sinyal waktu-kontinu. Sinyal y(t) yang merupakanhasil amplitude scaling dari sinyal x(t) didefinisikan sebagai:
y(t) = c x(t) (16)
dengan c adalah faktor skala.
Salah satu contoh fisik penerapan hal ini adalah dalam peralatanelektronik amplifier.
Operasi ini berlaku juga untuk sistem waktu-diskrit yang dinyatakanmelalui persamaan berikut:
y [n] = c x [n]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 18 / 50
![Page 19: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/19.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Tak-bebas
Operasi pada Variabel Tak-bebas
Addition
Misalkan x1(t) dan x2(t) adalah sinyal waktu-kontinu. Sinyal y(t) yangmerupakan hasil penjumlahan (addition) didefinisikan sebagai:
y(t) = x1(t) + x2(t) (17)
Salah satu contoh fisik penerapan hal ini adalah dalam peralatan audiomixer yang menggabungkan musik dan sinyal suara
Operasi ini berlaku juga untuk sistem waktu-diskrit yang dinyatakanmelalui persamaan berikut:
y [n] = x1[n] + x2[n]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 19 / 50
![Page 20: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/20.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Tak-bebas
Operasi pada Variabel Tak-bebas
Multiplication
Misalkan x1(t) dan x2(t) adalah sinyal waktu-kontinu. Sinyal y(t) yangmerupakan hasil perkalian (multiplication) didefinisikan sebagai:
y(t) = x1(t)x2(t) (18)
Salah satu contoh fisik dari y(t) adalah sinyal radio AM, yaitu x1(t) terdiridari sinyal audio dan komponen DC, serta x2(t) terdiri dari sinyalsinusional yang disebut juga sebagai gelombang pembawa (carrier wave).
Operasi ini berlaku juga untuk sinyal waktu-diskrit yang dinyatakanmelalui persamaan berikut:
y [n] = x1[n]x2[n]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 20 / 50
![Page 21: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/21.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Tak-bebas
Operasi pada Variabel Tak-bebas
Differentiation
Misalkan x(t) adalah sinyal waktu-kontinu. Turunan dari x(t) terhadapwaktu t didefinisikan sebagai:
y(t) =d
dtx(t) (19)
Sebagai contoh, induktor menunjukkan operasi turunan. Misalkan arusi(t) yang mengalir melalui sebuah induktor L, maka tegangan v(t) yangmuncul di induktor adalah
v(t) = Ld
dti(t)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 21 / 50
![Page 22: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/22.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Tak-bebas
Operasi pada Variabel Tak-bebas
Integration
Misalkan x(t) adalah sinyal waktu-kontinu. Integrasi dari x(t) terhadapwaktu t didefinisikan sebagai:
y(t) =
∫ t
−∞x(τ)dτ (20)
Kapasitor menunjukkan operasi integrasi. Misalkan arus i(t) mengalirmelalui kapasitor C , maka tegangan v(t)
v(t) =1
C
∫ t
−∞i(τ)dτ
dengan τ adalah variabelintegrasi.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 22 / 50
![Page 23: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/23.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Bebas
Operasi pada Variabel Bebas
Time scaling
Misalkan x(t) adalah sinyal waktu-kontinu. Sinyal y(t) diperoleh denganpen-skalaan variabel bebas t sebesar faktor a:
y(t) = x(at) (21)
Jika a > 1 sinyal y(t) merupakan kompresi, jika 0 < a, 1, sinyal y(t)merupakan ekspansi.
Operasi ini berlaku juga untuk sinyal waktu-diskrit yang dinyatakan:
y [n] = x [kn], k > 0
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 23 / 50
![Page 24: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/24.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Bebas
Operasi pada Variabel Bebas
Reflection
Misalkan x(t) adalah sinyal waktu-kontinu. Sinyal y(t) adalahpencerminan (reflection) dari sinyal x(t) pada garis t = 0 denganmengubah t menjadi −t:
y(t) = x(−t) (22)
Operasi ini berlaku juga untuk sinyal waktu-diskrit yang dinyatakan:
y [n] = x [−n]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 24 / 50
![Page 25: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/25.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Bebas
Operasi pada Variabel Bebas
1 Sebuah sinyal waktu-diskrit
x [n] =
1, n = 1
−1, n = −1
0, n = 0 dan |n| > 1
tentukanlah y [n] = x [n] + x [−n]
2 Diketahui
x [n] =
{1, n = −1 dan n = 1
0, n = 0 dan |n| > 1
tentukanlah y [n] = x [−n]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 25 / 50
![Page 26: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/26.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Bebas
Operasi pada Variabel Bebas
Time shifting
Misalkan x(t) adalah sinyal waktu-kontinu, maka time shifting dari sinyalx(t) adalah:
y(t) = x(t − t0) (23)
dengan t0 adalah faktor geser. Jika t0 > 0 maka y(t) diperoleh denganmenggeser x(t) ke kanan, sedangkan jika t0 < 0 berarti x(t) digeser ke kiri.
Untuk sinyal waktu-diskrit:
y [n] = x [n −m]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 26 / 50
![Page 27: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/27.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Bebas
Operasi pada Variabel Bebas
1 Sebuah sinyal waktu-diskrit
x [n] =
1, n = 1, 2
−1, n = −1,−2
0, n = 0 dan |n| > 2
tentukanlah y [n] = x [n + 3]
2 Diketahui
x [n] =
{1, n = −1 dan n = 1
0, n = 0 dan |n| > 1
tentukanlah y [n] = x [n − 2]
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 27 / 50
![Page 28: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/28.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Bebas
Operasi pada Variabel Bebas
Time Scaling Vs Time ShiftingDalam operasi dasar pada sinyal, kadang kala kedua operasi ini munculbersamaan. Namun sangat penting untuk mengetahui operasi mana yanglebih dulu dilakukan. Misalkan diketahui sinyal waktu-kontinu x(t).Tentukanlah seperti apa sinyal y(t) yang diperoleh dari hubungan:
y(t) = x(at − b)
Untuk mendapatkan y(t) dari x(t) maka operasi time scaling dan timeshifting harus dilakukan dengan urutan yang benar.
Time scaling : t −→ at (notasi t diubah menjadi at)Time shifting : t −→ (t − b) (notasi t diubah menjadi t − b)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 28 / 50
![Page 29: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/29.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Operasi pada Variabel Bebas
Operasi pada Variabel Bebas
Diketahui sebuah sinyal pulsa
Sketsalah sinyal berikut ini
1 x(3t)
2 x(3t + 2)
3 x(−2t − 1)
4 x(2(t + 2))
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 29 / 50
![Page 30: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/30.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Beberapa Sinyal Dasar
Beberapa Sinyal Dasar
Fungsi Step
Sinyal waktu-kontinu
u(t) =
{1, t > 0
0, t < 0(24)
Sinyal waktu-diskrit
u[n] =
{1, n ≥ 0
0, n < 0(25)
Gunakan fungsi step, untuk menyatakan sinyal berikut ini
x [n] =
{1, 0 ≤ n ≤ 9
0, lainnyaJimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 30 / 50
![Page 31: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/31.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Beberapa Sinyal Dasar
Beberapa Sinyal Dasar
Fungsi Impuls
Sinyal waktu-kontinu
δ(t) = 0; untuk t 6= 0 (26)∫ ∞−∞
δ(t)dt = 1 (27)
Kadang sinyal impuls dapat jugadirepresentasikan melalui gambarberikut:
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 31 / 50
![Page 32: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/32.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Beberapa Sinyal Dasar
Beberapa Sinyal Dasar
Fungsi Impuls
Sinyal waktu-diskrit
δ[n] =
{1, n = 0
0, n 6= 0(28)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 32 / 50
![Page 33: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/33.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Beberapa Sinyal Dasar
Beberapa Sinyal Dasar
Fungsi Step Vs Fungsi ImpulsFungsi step u(t) dan fungsi impuls δ(t) saling berkaitan satu sama lain;sehingga jika salah satu diketahui maka dapat ditentukan yang lainnya.
Secara khusus hubungannya adalah fungsi δ(t) adalah turunan dari fungsiu(t) terhadap waktu:
δ(t) =d
dtu(t) (29)
Atau dapat juga dikatakan bahwa fungsi step u(t) adalah integrasi darifungsi impuls δ(t):
u(t) =
∫ t
−∞δ(τ)dτ (30)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 33 / 50
![Page 34: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/34.jpg)
Operasi Dasar Sinyal Beberapa Sinyal Dasar
Beberapa Sinyal Dasar
Fungsi Ramp
Sinyal waktu-kontinu
r(t) =
{t, t ≥ 0
0, t < 0(31)
r(t) = t.u(t) (32)
Sinyal waktu-diskrit
r [n] =
{n, n ≥ 0
0, n < 0(33)
r [n] = n.u[n] (34)
Jika fungsi δ(t) adalah turunan dari fungsi u(t), fungsi ramp r(t) adalahintegrasi dari fungsi u(t).
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 34 / 50
![Page 35: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/35.jpg)
Sifat-sifat Sistem
Sifat-sifat Sistem
Secara formal sistem didefinisikan sebagai sebuah entitas yang dapatmemanipulasi satu atau lebih sinyal untuk menghasilkan suatu fungsi(yaitu sinyal baru).
Interaksi antara sinyal dan sistem diilustrasikan pada gambar berikut ini:
Secara matematika, sistem dapat juga dipandang sebagai operasi-operasiyang saling berkaitan (interconnections of operations) yang mengubahsinyal input menjadi sinyal output dengan sifat-sifat yang berbeda dengansinyal input.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 35 / 50
![Page 36: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/36.jpg)
Sifat-sifat Sistem
Sifat-sifat Sistem
Misalkan operator H menyatakan operasi di dalam sistem, sehingga sinyalwaktu-kontinu sebagai input pada sistem menghasilkan sinyal output
y(t) = H{x(t)} (35)
dan pada sinyal waktu-diskrit, dinyatakan:
y [n] = H{x [n]} (36)
Sinyal waktu-kontinu Sinyal waktu-diskrit
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 36 / 50
![Page 37: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/37.jpg)
Sifat-sifat Sistem
Sifat-sifat Sistem
Pada sistem waktu-diskrit, diperkenalkan operator Sk untuk menggeser(shifts) sinyal input x [n] sebesar k menjadi x [n − k].
Perhatikan sistem di bawah ini:
y [n] = 13 (x [n] + x [n − 1] + x [n − 2])
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 37 / 50
![Page 38: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/38.jpg)
Sifat-sifat Sistem
Sifat-sifat Sistem
Sistem yang sama dapat juga disusun dalam diagram di bawah ini juga:
y [n] = 13 (x [n] + x [n − 1] + x [n − 2])
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 38 / 50
![Page 39: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/39.jpg)
Sifat-sifat Sistem Stability
Sifat-sifat Sistem
Berikut dibahas beberapa sifat-sifat sistem:
Stability
Sebuah sistem dikatakan bounded-input, bounded-output (BIBO) stablejika dan hanya jika untuk setiap input yang terbatas (bounded) akanmenghasilkan output yang juga terbatas (bounded). Dengan kata lainoperator H dikatakan BIBO stable jika sinyal output y(t) memenuhikondisi berikut
|y(t)| ≤ My <∞; untuk semua t (37)
jika sinyal input x(t) memenuhi kondisi
|x(t)| ≤ Mx <∞; untuk semua t (38)
dengan Mx dan My adalah bilangan positif terbatas.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 39 / 50
![Page 40: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/40.jpg)
Sifat-sifat Sistem Stability
Sifat-sifat Sistem
Periksalah apakah sistem y [n] = 13 (x [n] + x [n − 1] + x [n − 2]) stabil atau
tidak.
Input x [n]magnitude−−−−−−→ |x [n]| = Mx (terbatas)
Output y [n]magnitude−−−−−−→ |y [n]| = My = 1
3 |x [n] + x [n − 1] + x [n − 2]|13 |x [n] + x [n − 1] + x [n − 2]| ≤ 1
3{|x [n]|+ |x [n − 1]|+ |x [n − 2]|}
My ≤ 13{|x [n]|+ |x [n − 1]|+ |x [n − 2]|}
My ≤ 13{Mx + Mx + Mx}
My ≤ Mx
Dengan demikian, sistem tersebut stabil.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 40 / 50
![Page 41: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/41.jpg)
Sifat-sifat Sistem Stability
Sifat-sifat Sistem
Jembatan Tacoma Narrows, di Washington, diresmikan pada tanggal 1Juli 1940
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 41 / 50
![Page 42: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/42.jpg)
Sifat-sifat Sistem Stability
Sifat-sifat Sistem
Rubuh pada tanggal 7 November 1940, pukul 11.00 (waktu Pacific)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 42 / 50
![Page 43: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/43.jpg)
Sifat-sifat Sistem Memory
Sifat-sifat Sistem
Memory
Sebuah sistem dikatakan memiliki memori jika sinyal output bergantung(dipengaruhi) oleh nilai lampau (past) atau nilai masa depan (future) darisinyal input. Di sisi lain, sebuah sistem disebut tak punya memori(memoryless) jika nilai sinyal output hanya bergantung (dipengaruhi) olehnilai kekinian (present) dari sinyal input.
Contoh sistem y [n] = 13 (x [n] + x [n − 1] + x [n − 2]) adalah sistem yang
memiliki memori, karena sinyal output dipengaruhi oleh nilai sekarang dannilai lampau dari sinyal input x [n].
Sementara sistem y [n] = x2[n] adalah sistem yang memoryless, karenahanya bergantung pada nilai sekarang.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 43 / 50
![Page 44: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/44.jpg)
Sifat-sifat Sistem Causality & Invertibility
Sifat-sifat Sistem
Causality
Sebuah sistem dikatakan causal jika nilai sekarang dari sinyal outputhanya dipengaruhi oleh nilai sekarang atau lampau (past) dari sinyal input.Di sisi lain, sebuah sistem disebut noncausal jika nilai sinyal outputdipengaruhi oleh nilai masa depan (future) dari sinyal input.
Contoh sistem y [n] = 13 (x [n] + x [n − 1] + x [n − 2]) adalah sistem causal.
Sementara sistem y [n] = 13 (x [n + 1] + x [n] + x [n − 1]) adalah sistem yang
noncausal, karena berisi nilai masa depan dari sinyal input.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 44 / 50
![Page 45: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/45.jpg)
Sifat-sifat Sistem Causality & Invertibility
Sifat-sifat Sistem
Invertibility
Sebuah sistem dikatakan invertible jika input dari sistem dapat dipulihkan(recovered) dari output.
H inv{y(t)} = H inv{H{x(t)}}= H invH{x(t)}
dalam hal ini, syarat untuk invertible adalah:
H invH = I (39)
dengan I adalah sebuah operator identitas.
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 45 / 50
![Page 46: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/46.jpg)
Sifat-sifat Sistem Time Invariance
Sifat-sifat Sistem
Time Invariance
Sebuah sistem dikatakan time invariant jika dengan adanya pemunduranwaktu (time delay) ataupun pemajuan waktu (time advance) dari sinyalinput akan memberikan hasil yang identik dengan adanya pergeseranwaktu (time shift) dari sinyal output.
y2(t) = H{x1(t − t0)}= H{S t0x1(t)}= HS t0{x1(t)}
y1(t − t0) = S t0{y1(t)}= S t0{H{x1(t)}}= S t0H{x1(t)}
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 46 / 50
![Page 47: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/47.jpg)
Sifat-sifat Sistem Linearity
Sifat-sifat Sistem
Linearity
Sebuah sistem dikatakan linear jika sinyal input dan sinyal outputmemenuhi dua karakteristik berikut: superposition dan homogeneity .
Superposition Misalkan sistem diberi input x1(t) akan menghasilkanoutput y1(t), jika diberi input x2(t) akan menghasilkan output y2(t),maka jika diberi input x(t) = x1(t) + x2(t) akan memberikan outputy(t) = y1(t) + y2(t)Homogeneity Misalkan jika sistem diberi input x(t) akan menghasilkanoutput y(t), maka jika diberi input a.x(t) akan menghasilkan outputa.y(t)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 47 / 50
![Page 48: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/48.jpg)
Sifat-sifat Sistem Linearity
Sifat-sifat Sistem
Secara matematis jika diberikan input
x(t) =N∑i=1
aixi (t) (40)
akan menghasilkan output
y(t) = H{x(t)}
= H
{N∑i=1
aixi (t)
}(41)
=N∑i=1
aiH{xi (t)}
=N∑i=1
aiyi (t) (42)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 48 / 50
![Page 49: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/49.jpg)
Sifat-sifat Sistem Linearity
Sifat-sifat Sistem
Sifat linearity dapat direpresentasikan melalui diagram berikut ini:
y(t) = H
{N∑i=1
aixi (t)
} y(t) =N∑i=1
aiH{xi (t)}
=N∑i=1
aiyi (t)
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 49 / 50
![Page 50: TE 226 - Sistem Linier · Sebagai contoh, pada rangkaian RC, ... Sinyal waktu-diskrit x[n] disebutsinyal periodikdengan periode N jika terdapat bilangan bulat-positif N sehingga x](https://reader038.vdocuments.mx/reader038/viewer/2022102620/5c7f2e9309d3f2a53f8c4743/html5/thumbnails/50.jpg)
Sifat-sifat Sistem Linearity
Terimakasih
Jimmy Hasugian (MCU) Klasifikasi Sinyal 50 / 50