BAB II LANDASAN TEORI

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Sinyal
2.1.1
Definisi Sinyal
Secara umum, sinyal didefinisikan sebagai suatu besaran fisis yang
merupakan fungsi waktu, ruangan atau beberapa variabel. Contoh dari sinyal
adalah sebagai berikut:

Tegangan listrik (V) sebagai fungsi waktu

Potensial listrik adalah fungsi dari posisi pada suatu ruang 3
dimensi

Intensitas sebagai fungsi koordinat x, y dan waktu
Suatu sinyal mempunyai beberapa jenis informasi yang dapat diamati,
misalnya amplitudo, frekuensi, perbedaan fase dan gangguan akibat noise.
Untuk mengamati informasi tersebut, dapat digunakan secara langsung dengan
peralatan ukur elektronik seperti osiloskop, spectrum analyzer, dan lain-lain.
Peralatan ukur tersebut bekerja dengan memanfaatkan model matematik dari
sinyal tersebut.
2.1.2
Klasifikasi Sinyal
Sinyal dapat diklasifikasikan sebagai berikut, yaitu:
1. Sinyal Waktu Kontinu dan Sinyal Waktu Diskrit
Sinyal waktu kontinu yaitu sinyal yang terdefinisi untuk setiap nilai
pada sumbu waktu t, dimana t adalah bilangan riil. Sedangkan sinyal
waktu diskrit adalah sinyal yang terdefinisi hanya pada nilai waktu
diskrit n, dimana n adalah bilangan bulat.
2. Sinyal Analog dan Sinyal Digital
Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang
kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik
gelombang. Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa
yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai
besaran 0 dan 1.
4
5
3. Sinyal Riil dan Sinyal Kompleks
Sinyal riil merupakan sinyal yang bersifat riil untuk semua variabel.
Sedangkan sinyal kompleks merupakan sinyal yang mempunyai nilai
yang kompleks, terdapat faktor nilai imajiner.
4. Sinyal Deterministik dan Sinyal Random
Sinyal deterministik adalah sinyal yang keseluruhan nilainya dapat
ditentukan dengan suatu persamaan matematis, contohnya sinyal
sinus. Sedangkan sinyal random mempunyai nilai random atau tidak
diketahui dengan pasti untuk waktu yang diberikan, contohnya noise
tegangan pada penguat.
5. Sinyal Ganjil dan Sinyal Genap
Sinyal x (t) atau sinyal x (n) dikatakan sebagai sinyal genap jika
x (-t) = x (t)
x [-n]= x [n]
Sinyal x (t) atau sinyal x (n) dikatakan sebagai sinyal ganjil jika
x (-t) = -x (t)
x [-n]= -x [n]
6. Sinyal Periodik dan Sinyal Non-Periodik
Sinyal periodik yaitu sinyal yang mengalami pengulangan bentuk
yang sama pada selang waktu tertentu. Secara matematis, sinyal
waktu kontinyu dinyatakan periodik jika dan hanya jika
x (t + kT) = x (t)
untuk - ~ < t < ~
dimana k adalah bilangan bulat dan T adalah periode sinyal.
Sinyal waktu diskrit dinyatakan periodik jika dan hanya jika
x (n + kN) = x (n)
untuk - ~ < n < ~
dimana k adalah bilangan bulat dan N adalah periode sinyal.
2.2
Sampling Sinyal Analog
Sampling adalah suatu proses untuk membagi suatu sinyal kontinyu
dalam interval waktu yang telah ditentukan. Sampling ini dilakukan dengan
mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital dalam fungsi waktu. Proses
sampling berbeda untuk setiap sinyal, bila sampling terhadap suatu sinyal tidak
tepat maka akan terjadi misleading atau hasil yang tidak sesuai dengan aslinya.
6
Salah satu fenomena yang paling sering terjadi akibat pengambilan sampling
yang tidak tepat adalah aliasing. Fenomena aliasing merupakan hasil dari
sampling secara diskrit pada suatu sinyal yang terlalu rendah sehingga
memberikan resolusi yang rendah pula.
Nyquist rate adalah rata-rata sampel minimum yang harus dipakai untuk
mereduksi fenomena aliasing. Nyquist rate membuat frekuensi dan amplitudo
sinyal aliasing menjadi pada level yang sangat rendah sehingga tidak
menyebabkan dampak yang besar. Besarnya Nyquist rate adalah dua kali
frekuensi maksimum sinyal. Sesuai ideal frekuensi dalam Low Pass Filter (LPF)
sampling, frekuensi maksimum suatu sinyal adalah 10 kali lebih besar dari
frekuensi asli sinyal tersebut.
2.3
Operasi Shifting
Operasi
Shifting
adalah
operasi
dasar
sinyal
yang
melakukan
penjumlahan unit impuls dengan konstanta sehingga menyebabkan pergeseran
sinyal. Penjumlahan unit impuls dengan konstanta akan menyebabkan sinyal
mengalami percepatan (tergeser ke kiri sejauh nilai konstanta). Sedangkan
pengurangan unit
impuls dengan konstanta akan menyebabkan sinyal
mengalami perlambatan atau delay (tergeser ke kanan sejauh nilai konstanta).
Pergeseran ke kanan (diperlambat/delay)
Gambar 2.1 Proses Shifting x [k-1]
Gambar di atas menunjukkan sinyal yang mengalami operasi shifting
yaitu diperlambat 1 satuan waktu sehingga sinyal tersebut bergeser ke kanan 1
satuan waktu namun amplitudonya tidak berubah.
7
Pergeseran ke kiri (percepatan)
Gambar 2.2 Proses Shifting x [k+3]
Gambar di atas menunjukkan sinyal yang mengalami operasi shifting
yaitu percepatan 3 satuan waktu sehingga sinyal tersebut bergeser ke kiri 3
satuan waktu namun amplitudonya tidak berubah.
2.4
Operasi Reversal
Operasi Reversal adalah operasi dasar sinyal yang melakukan
pembalikkan atau mirroring suatu sinyal impuls terhadap nilai waktu nol.
Gambar 2.3 Proses Reversal
Gambar di atas menunjukkan sinyal yang mengalami operasi reversal
sehingga sinyal tersebut mengalami pembalikkan terhadap nilai nol namun
amplitudonya tidak berubah.
2.5
Sistem LTI (Linear Time Invariant)
Dua sifat sistem yang penting adalah sifat linearitas dan sifat waktu
invarian. Sistem yang mempunyai kedua sifat penting ini disebut dengan sistem
linear waktu invarian (Linear Time Invariant atau LTI). Sebuah sistem dikatakan
8
linear apabila sistem tersebut memenuhi teori superposisi. Teori ini dapat
diringkas menggunakan dua hukum, yaitu hukum penjumlahan (additivity) dan
homogenitas (homogeneity).
Sebuah sistem dikategorikan sebagai sistem yang time-invariant apabila
pergeseran waktu yang dialami oleh sinyal input akan dialami juga oleh sinyal
output dengan besar yang sama. Sehingga apabila sebuah sistem menerima
sinyal input yang mengalami penundaan sebesar m detik, maka sinyal output
juga akan mengalami penundaan sebesar m detik. Apabila penundaan ini terjadi
pada besaran yang berbeda maka sistem tersebut merupakan sistem yang tidak
time-invariant.
Pada sistem LTI, sinyal dapat dipecah dan diperlihatkan sebagai
penjumlahan dari deret unit sampel. Sebagai konsekuensi dari sifat linearitas dan
time invariant dari sistem, maka respons sistem untuk input sinyal yang
sembarang dapat diekspresikan dalam respons unit sampel dari sistem.
2.5.1
Additivity Law
Additivity law atau hukum penjumlahan menyatakan bahwa jika sebuah
sistem memiliki n input, maka output dari sistem tersebut dapat dihitung dengan
menjumlahkan output dari setiap masukan secara individu. Hal ini berarti pada
saat menghitung output dari input ke-n, maka input selain n dimatikan. Metode ini
sama dengan teori superposisi dalam rangkaian listrik.
2.5.2
Homogeneity Law
Homogeneity law atau hukum homogenitas menyatakan bahwa jika
sebuah input dikalikan dengan sebuah konstanta, maka outputnya secara
otomatis akan dikalikan dengan konstanta juga. Hal ini diformulasikan dengan
u (t)
y (t)
α u(t)
α y(t)
Faktor pengali pada output ini muncul sebagai akibat dari proses di
dalam sistem dan bukan akibat dari dikalikan langsung dengan output yang
normal. Apabila α u(t) menghasilkan α y(t), maka sistem ini dikatakan linear.
2.6
Intel® Hardware Accelerated Execution Manager
Intel Hardware Accelerated Execution Manager (Intel ® HAXM) adalah
mesin virtualisasi hardware (hypervisor) yang menggunakan Intel Virtualization
Technology (Intel ® VT) untuk mempercepat emulator Android pada komputer.
Kombinasi antara sistem image Android x86 emulator dari Intel dan Android SDK
9
Manager, HAXM memungkinkan untuk mempercepat kinerja emulator Android
pada sistem yang telah mengaktifkan Intel VT.
Platform yang didukung oleh Intel HAXM, yaitu:
1. Microsoft Windows
Windows 8 (32/64-bit), Windows 7 (32/64-bit), Windows Vista
(32/64-bit), Windows XP (32-bit)
2. Mac OS X
Prosesor Mac berbasis Intel, Mac OS X 10.6 dan seterusnya
(32/64-bit)
3.
Linux
Ubuntu (64-bit)
2.7
Android Device
Program Pengolahan Sinyal ini nantinya akan berjalan pada Android
device. Android device adalah perangkat mobile phone dengan platform Android.
Menurut Ed Burnette (2010), platform Android diciptakan untuk mobile atau
telepon seluler yang berbasis Linux. Android menyediakan platform terbuka bagi
para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri.
Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc., pendatang baru yang
membuat peranti lunak untuk ponsel. Kemudian untuk mengembangkan Android,
dibentuklah Open Handset Alliance (OHA), konsorsium dari 34 perusahaan
hardware, software, dan perusahaan telekomunikasi, termasuk Google, HTC,
Intel, Motorola,Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.
Pada saat perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android
bersama Open Handset Alliance menyatakan mendukung pengembangan
standar terbuka pada perangkat seluler. Di lain pihak, Google merilis kode–kode
Android di bawah lisensi Apache, sebuah lisensi perangkat lunak dan standar
terbuka perangkat seluler.
10
2.7.1
Arti Logo Android
Gambar 2.4 Logo Android
Beberapa sumber menyatakan logo Android diilhami dari sebuah game
bernama Gauntlet: The Third Encouter yang salah satu tokohnya berbentuk robot
bernama Android. Di bawah ini dipaparkan arti dari logo Android yaitu:
1. Memiliki Bentuk seperti Robot
Robot identik dengan suatu benda yang dapat dimodifikasi bentuk,
tampilan dan performanya sesuai dengan keinginan. Modifikasi
tersebut juga dapat dilakukan pada device yang menggunakan
platform Android, Android dapat dibuat menjadi seperti keinginan dan
membuatnya lebih baik
2. Memiliki 2 buah Antena di bagian Kepala
Antena mencerminkan bahwa Android memiliki jangkauan atau
wawasan yang luas. Dengan adanya antena tersebut membuatnya
mengerti akan perkembangan teknologi di masa mendatang
3. Memiliki 2 buah Mata Bulat
Mata mempunyai arti bahwa Android dapat melihat dunia luas
dengan adanya fitur intenet yang dapat dilakukan secara real time
dan juga terintegrasi dengan baik sehingga mudah untuk menjelajah
di dunia maya
11
4. Warna Hijau pada Android
Banyak yang menyatakan bahwa warna hijau adalah warna yang
memiliki arti „Tumbuh‟. Misalnya saja pada tanaman, daun yang baru
atau kuncup pasti memiliki warna hijau seperti logo Android. Oleh
karena itu maka Android diharapkan dapat tumbuh dan berkembang
dengan baik
2.7.2
Versi Android
Platform Android selalu menghadirkan pengembangan serta inovasi
yang berbeda pada setiap versi yang dirilis dan Android memberikan nama pada
setiap versinya mengikuti abjad sesuai urutannya sebagai berikut:
1. Android versi 1.1 (Bender)
2. Android versi 1.5 (Cupcake)
Gambar 2.5 Logo Android versi Cupcake
3. Android versi 1.6 (Donut)
4. Android versi 2.0/2.1 (Eclair)
Gambar 2.6 Logo Android versi Eclair
5. Android versi 2.2 (Froyo: Frozen Yoghurt)
12
6. Android versi 2.3 (Gingerbread)
Gambar 2.7 Logo Android versi Gingerbread
7. Android versi 3.0/3.1 (Honeycomb)
Gambar 2.8 Logo Android versi Honeycomb
8. Android versi 4.0 (ICS: Ice Cream Sandwich)
9. Android versi 4.1/4.2/4.3 (Jelly Bean)
10. Android versi 4.4 (Kitkat)
13
Gambar 2.9 Logo Android versi Kitkat
11. Android versi 5.0/5.1 (Lollipop)
Gambar 2.10 Logo Android versi Lollipop
2.8
Konsep Pemrograman Berorientasi Objek
Konsep program Pengolahan Sinyal ini merupakan pemrograman
berorientasi objek. Pemrograman berorientasi objek merupakan suatu konsep
yang membagi program menjadi objek-objek yang saling berinteraksi satu sama
lain. Objek memiliki 2 elemen penyusun, yaitu memiliki keadaan dan perilaku.
14
Gambar 2.11 Logo Bahasa Pemrograman Java
Java merupakan salah satu bahasa pemrograman yang menggunakan
konsep OOP, bahasa pemrograman yang akan digunakan dalam pembuatan
aplikasi Pengolahan Sinyal ini.
Java adalah suatu teknologi di dunia software computer. Selain
merupakan suatu bahasa pemrograman, Java juga merupakan suatu platform.
Mulanya Java diciptakan dengan tujuan untuk menghasilkan bahasa komputer
sederhana yang dapat dijalankan diperalatan sederhana dengan tidak terikat
pada arsitektur tertentu.
Dikutip dari Rickyanto (2005), terakhir teknologi Java melahirkan J2ME
(Java 2 Micro Edition) untuk menghasilkan aplikasi mobile baik games maupun
software bisnis dan berbagai jenis software lain yang dapat dijalankan di mobile
device seperti ponsel.
Kelebihan Java
Terdapat beberapa kelebihan pada Java yang membuat Java menjadi
salah satu bahasa pemrograman utama diantaranya:
1. Java adalah bahasa pemrograman yang berorientasi objek sehingga
memudahkan siapapun untuk membuat maupun mengembangkan
program dengan cepat
2. Java bersifat sederhana dan mudah dipelajari
3. Java dapat digunakan dibanyak platform seperti Windows, Linux,
Mac OS, Solaris dan sebagainya.
15
4. Sesuai dengan tagline-nya “Write Once, Run Anywhere”, cukup
dengan menulis sebuah program Java dan dikompilasikan, hasilnya
dapat dijalankan pada beberapa platform tanpa harus melakukan
perubahan. Kelebihan ini memungkinkan sebuah program berbasis
Java dikerjakan diatas platform Linux tetapi dijalankan dengan baik
di atas Microsoft Windows
5. Java digunakan oleh berbagai device yang ada di dunia
6. Pada Android Studio, terdapat fitur “Debug” yang akan mendeteksi
kesalahan pada penulisan program Java
7. Java didesain untuk dapat dijalankan pada lingkungan yang dinamis.
Perubahan pada suatu kelas Java dengan menambahkan properti
ataupun method dapat dilakukan tanpa mengganggu program yang
menggunakan kelas tersebut
Struktur Bahasa Pemrograman Java
Dalam pembuatan program java yang harus diperhatikan adalah
penulisan huruf besar dan kecil karena java memiliki sifat Case
Sensitive. Berikut akan dipaparkan tentang struktur program Java.
Gambar 2.12 Contoh Penulisan Program Java
Penjelasan
Baris pertama: Package (paket)
Merupakan kumpulan dari berbagai kode yang terangkum dalam satu
paket.
Paket digunakan untuk memudahkan penulisan dan pembagian logika
suatu program, satu paket terbagi menjadi beberapa berkas (file) di
mana setiap file memiliki fungsi atau tugas yang sangat khusus. Nama
16
package tidak dapat dituliskan dengan huruf besar atau karakter tertentu.
Pada Java setiap kalimat harus diakhiri dengan titik koma (;).
Baris kedua: Class (kelas)
Kelas merupakan bagian penting dari bahasa Java karena Java
merupakan bahasa pemrograman berorientasi objek. Kelas dgunakan
untuk menggambarkan ciri-ciri objek secara umum. Nama kelas yang
juga merupakan nama file Java harus diawali dengan penggunaan huruf
kapital dan dituliskan tanpa spasi atau karakter tertentu.
Baris ke-4: Komentar
Komentar pada penulisan program Java adalah semua karakter yang
terdapat diantara /* dan */ atau setelah // , komentar tidak akan dicompile
sehingga biasanya digunakan untuk memberi keterangan syntax.
Baris ke-7 dan 8: Fungsi main()
Funsi main() dijadikan sebagai awal pengeksekusian program Java,
kode yang terdapat pada metode inilah yang akan dieksekusi pertama.
Metode
main()
didefinisikan
sebagai
public
static void,
berikut
penjelasannya

public, berarti metode ini dapat dipanggil dari luar class

static, menunjukkan metode ini bersifat sama untuk semua class

void, berarti metode ini tidak mengembalikan nilai

Argument args[] adalah array objek string argument baris-baris
perintah
Baris ke-10: Statement
Statement berisi sintaks yang terdapat di dalam method main yang dapat
dieksekusi.
Android Studio
Penulisan program Java untuk pembuatan program ini dilakukan pada
sebuah teks editor yang cukup handal yaitu Android Studio. Android
Studio adalah sebuah IDE (Integrated Development Environment) resmi
untuk mengembangkan perangkat lunak di platform Android.
17
Android SDK (Software Development Kit)
Android-SDK merupakan tools bagi para pembuat program Android yang
mencakup seperangkat alat pengembangan yang komprehensif. Android
SDK terdiri dari debugger, libraries, handset emulator, dokumentasi,
contoh kode, dan tutorial.