digital signal processing 01. dasar-dasar operasi matlab - nadya amalia 2011

8/20/2019 Digital Signal Processing 01. Dasar-Dasar Operasi MATLAB - Nadya Amalia 2011

1/13

LAPORAN PRAKTIKUM

DIGITAL SIGNAL PROCESSING

PRAKTIKUM I

DASAR-DASAR OPERASI MATLAB

NAMA : NADYA AMALIA

NIM : J1D108034

ASISTEN : JEDIYANU WIGAS TU’U

PROGRAM STUDI S-1 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2011


2/13

PRAKTIKUM I

DASAR-DASAR OPERASI MATLAB

I. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah agar mahasiswa mampu mengoperasikan

MATLAB dan memanfaatkannya sebagai perangkat simulasi untuk praktikum

Sinyal Digital Signal Processing.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi MATLAB

MATLAB adalah sebuah bahasa dengan (high-performance) kinerja tinggi

untuk komputasi masalah teknik. MATLAB mengintegrasikan komputasi,

visualisasi, dan pemrograman dalam suatu model yang sangat mudah untuk pakai

dimana masalah-masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi

matematika yang familiar. Penggunaan MATLAB meliputi bidang–bidang:

1. Matematika dan komputasi

2. Pembentukan algorithm

3. Akusisi data

4. Pemodelan, simulasi, dan pembuatan prototipe

5. Analisa data, explorasi, dan visualisasi

6. Grafik keilmuan dan bidang rekayasa

MATLAB merupakan suatu sistem interaktif yang memiliki elemen data

dalam suatu array sehingga tidak lagi kita dipusingkan dengan masalah dimensi.

Hal ini memungkinkan kita untuk memecahkan banyak masalah teknis yang

terkait dengan komputasi, kususnya yang berhubungan dengan matrix dan

formulasi vektor, yang mana masalah tersebut merupakan momok apabila kita

harus menyelesaikannya dengan menggunakan bahasa level rendah seperti

Pascall, C dan Basic.

Nama MATLAB merupakan singkatan dari matrix laboratory. MATLAB

pada awalnya ditulis untuk memudahkan akses perangkat lunak matrik yang telah

dibentuk oleh LINPACK dan EISPACK. Saat ini perangkat MATLAB telah


3/13

menggabung dengan LAPACK dan BLAS library, yang merupakan satu kesatuan

dari sebuah seni tersendiri dalam perangkat lunak untuk komputasi matrix.

Dalam lingkungan perguruan tinggi teknik, MATLAB merupakan perangkat

standar untuk memperkenalkan dan mengembangkan penyajian materi

matematika, rekayasa dan kelimuan. Di industri, MATLAB merupakan perangkat

pilihan untuk penelitian dengan produktifitas yang tingi, pengembangan dan

analisanya.

Fitur-fitur MATLAB sudah banyak dikembangkan, dan lebih kita kenal

dengan nama toolbox. Sangat penting bagi seorang pengguna Matlab, toolbox

mana yang mandukung untuk learn dan apply technologi yang sedang

dipelajarinya. Toolbox toolbox ini merupakan kumpulan dari fungsi-fungsi

MATLAB (M-files) yang telah dikembangkan ke suatu lingkungan kerja

MATLAB untuk memecahkan masalah dalam kelas particular. Area-area yang

sudah bisa dipecahkan dengan toolbox saat ini meliputi pengolahan sinyal, system

kontrol, neural networks, fuzzy logic, wavelets, dan lain-lain.

2.2 Kelengkapan pada Sistem MATLAB

Sebagai sebuah system, MATLAB tersusun dari 5 bagian utama:

1. Development Environment.

Merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas yang membantu anda untuk

menggunakan fungsi-fungsi dan file-file MATLAB. Beberapa perangkat ini

merupakan sebuah graphical user interfaces (GUI). Termasuk didalamnya

adalah MATLAB desktop dan Command Window, command history,

sebuah editor dan debugger, dan browsers untuk melihat help, workspace,

files, dan search path.

2. MATLAB Mathematical Function Library.

Merupakan sekumpulan algoritma komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar

sepertri: sum, sin, cos, dan complex arithmetic, sampai dengan fungsi-fungsi

yang lebih kompek seperti matrix inverse, matrix eigenvalues, Bessel

functions, dan fast Fourier transforms.

3. MATLAB Language.

Merupakan suatu high-level matrix/array language dengan control flow

statements, functions, data structures, input/output, dan fitur-fitur object-


4/13

oriented programming. Ini memungkinkan bagi kita untuk melakukan kedua

hal baik "pemrograman dalam lingkup sederhana" untuk mendapatkan hasil

yang cepat, dan "pemrograman dalam lingkup yang lebih besar" untuk

memperoleh hasil-hasil dan aplikasi yang komplek.

4. Graphics.

MATLAB memiliki fasilitas untuk menampilkan vector dan matrices

sebagai suatu grafik. Didalamnya melibatkan high-level functions (fungsi-

fungsi level tinggi) untuk visualisasi data dua dikensi dan data tiga dimensi,

image processing, animation, dan presentation graphics. Ini juga melibatkan

fungsi level rendah yang memungkinkan bagi anda untuk membiasakan diri

untuk memunculkan grafik mulai dari benutk yang sederhana sampai

dengan tingkatan graphical user interfaces pada aplikasi MATLAB anda.

5. MATLAB Application Program Interface (API).

Merupakan suatu library yang memungkinkan program yang telah anda tulis

dalam bahasa C dan Fortran mampu berinterakasi dengan MATLAB. Ini

melibatkan fasilitas untuk pemanggilan routines dari MATLAB (dynamic

linking), pemanggilan MATLAB sebagai sebuah computational engine, dan

untuk membaca dan menuliskan MAT-files.

III. PERANGKAT YANG DIPERLUKAN

1. PC yang dilengkapi dengan perangkat multimedia (sound card, Microphone,

Speaker active, atau headset).

2. Sistem Operasi Windows dan Perangkat Lunak Matlab yang dilengkapi

dengan tool box DSP

IV. PROSEDUR KERJA

1. Mengaktifkan program MATLAB.

2. Memulai Perintah Sederhana

Langkah kita yang pertama adalah dengan menentukan variable scalar

dengan cara melakukan pengetikan seperti berikut:

» x = 2 (selanjutnya tekan “Enter”)

x =

2


5/13

» y = 3

y =

3

» z = x + y

z =

5

Mendefinisikan dua buah vector, yaitu vector x dan vector y:

» x = [ 1 2 3 ]

x =

1 2 3

» y = [ 4 5 6 ]

y =

4 5 6

Menjumlahkan keduanya:

» x+y

ans =

5 7 9

Menghitung inner product:

» x*y'

ans =

32

Mengalikan matriks A dengan transpose dari x:

» A*x'

ans =

14

32

50

Mendefinisikan Matriks dan Vector. Sebagai contoh suatu matrik nol

dengan dimensi 3 baris dan 6 kolom dapat dinyatakan sebagai:

>> zeros(3,6)

ans =

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

3. Pendefinisian Vektor-vektor Besar


6/13

Suatu vektor 1 kali 100 yang menyusun sample pada sinyal cosinus dapat

dibangkitkan dengan

>> x = cos(0.1*pi*(0:99));

Untuk membangkitkan suatu "ramp" dari 1 sampai 50 coba:

>> x = [1:1:50];

bilangan kedua mengindikasikan step kenaikan dari dari 1 sampai 50. Untuk

membangkitkan suatu fungsi "ramp" dari 1 sampai 50 coba berikut ini:

>> x = [1:1:50];

4. Penggambaran Grafik

>> time = [0:0.001:0.099];

>> x = cos(0.1*pi*(0:99));

>> plot(time,x)>> xlabel('time (msec)')

>> ylabel('x(t)')

Menampilkan sederetan nilai fungsi waktu diskrit adalah dengan

menggunakan perintah "stem".

>> stem(time,x)

>> xlabel('time (msec)')

>> ylabel('x(t)')

5. Menyusun progam sederhana dengan menggunakan MATLAB.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Data Hasil Praktikum

1. Membangkitkan grafik sederhana dengan perintah plot

Source code :


7/13

Output :

2. Membangkitkan grafik sederhana dengan perintah stem

Source code :

Output :


8/13

3. Membangkitkan grafik sederhana dengan perintah plot untuk for 1

Source code :

Output :


9/13

4. Membangkitkan grafik sederhana dengan perintah plot untuk for 2

Source code :

Output :

5. Membuat fungsi

Source code :


10/13

Output :

5.2 Pembahasan

Program Pertama :

>> time = [0:0.001:0.099];>> x = cos(0.1*pi*(0:99));

>> plot(time,x)


>> ylabel('x(t)')

Output berupa gelombang sinusoidal, tepatnya gelombang sinus yang

dibangkitkan dari time pada sumbu x dengan ramp dari 0 sampai dengan 0.099

dengan step kenaikan 0.001, dan variable x yang bergantung terhadap time

tersebut pada sumbu-y dengan fungsi cos(0.1*pi*(0:99)(interval yang digunakan

sama dengan interval yang dimiliki time). “pi” menunjukkan nilai π karena system

sudut yang dipakai adalah dalam radian. Pemplotan time dengan x dimaksudkan

menghubungkan time dan tersebut dalam suatu bentuk garis (kurva garis)

sehingga apabila semakin kecil nilai kenaikan step semakin jelas bentuk

gelombang sinusoidalnya. Adapun maksud dari xlabel dan label adalah untuk

pemberian nama (inisial) pada masing-masing sumbu-x dan sumbu-y.

>> time = [0:0.001:0.099];

>> x = cos(0.1*pi*(0:99));

>> stem(time,x)


>> ylabel('x(t)')

Tidak jauh berbeda dengan program di atas, hanya saja keluaran ditampilkan tidak

dalam bentuk kurva garis melainkan dalam bentuk diskrit.

Program kedua :

x(1:52) = [0 0 1:1:50];

x(53:102) = [50:-1:1];

h = [1 2];

for n = 3:101,


11/13

y(n) = 0;

for m = 1:2,

y(n) = y(n) + h(m)*x(n-m);

end

end

plot(y)

Keluaran berupa kurva garis dari variable yang nilainya bergantung

terhadap variable x. Untuk variable x dengan urutan dari 1 hingga 52 adalah

sama dengan 0 dan 0 lagi kemudian 1 hingga 50 dengan step kenaikan adalah 1

dan untuk variable dari 53 hingga 102 adalah sama dengan 50 dengan step

kenaikan adalah -1 (penurunan) hingga 1. Atau dengan kata lain terjadi

pergeseran nilai ke arah kanan sejauh 2 step. Selanjutnya nilai y adalah sama

nol pada urutan 3 hingga 101 yang kemudian ditambahkan dengan nilai h pada

urutan m yang dikalikan dengan x pada urutan n-m. Contoh: pada urutan ke 52

dan 53 adalah sama dengan 50. Maka dari itu y(52) = y(53) adalah nilainya

sendiri ditambahkan dengan h(m)*x(n-m).

y(n) = y(n) + h(m)*x(n-m); ambil n = 53

y(53) = y(53) + h(1)*x(53-1) + h(2)*x(53-2)

= 0 + 1*x(52) + 2*x(51)

= 1*50 + 2*49

= 148

Program ketiga :

n=201;

delx=10/(n-1);

for k=1:n

x(k)=(k-1)*delx;

y(k)=sin(x(k))*exp(-0.4*x(k));

end

%plot(x,y)

plot(x,y,'linewidth',4)

title('Grafik yang pertama')

xlabel('x');ylabel('y');

Keluaran berupa gelombang sinusoidal yang amplitudonya berubah

terhadap nilai x karena adanya operasi perkalian dengan eksponen untuk variable

. Nilai x(k) berurutan dari k=1 hingga k=201, dengan nilai (k-1)*delx dan

delx=10/(n-1). Adapun variable y yang bergantung terhadap nilai x adalah suatu

fungsi gelombang sinus yang kemudian dikalikan dengan suatu eksponen dari -

0.4*x(k). Perintah plot(x,y,'linewidth',4) dimaksudkan untuk memplot variable x


12/13

apad sumbu-x dan variable pada sumbu-y dengan berupa kurva garis bertingkat

ketebalan 4. Judul grafik adalah Grafik yang pertama, dengan label x pada sumbu-

x dan label y pada sumbu-y.

VI. KESIMPULAN

1. Matlab menggunakan integer positif untuk index array, sedangkan nol atau

bilangan negatif tidak diperbolehkan.

2. Untuk membangkitkan suatu "ramp" dari 1 sampai 50: x = [1:1:50]; Ketika

kita tidak memasukkan angka kedua pada perintah tersebut, maka secara

otomatis (default) step kenaikan ditetapkan bernilai “1”:

3. Cara untuk menampilkan sederetan nilai suatu fungsi kontinyu adalah

dengan menggunakan perintah “plot’ dan untuk menampilkan suatu fungsi

diskrit adalah dengan menggunakan perintah "stem".

4. Pemberian nama (inisial) pada masing-masing sumbu-x dan sumbu-y adalah

dengan menggunakan xlabel dan ylabel .


13/13

DAFTAR PUSTAKA

Santoso, Tri Budi & Miftahul Huda. 2008. Dasar-dasar Operasi Matlab: Modul 1 Praktikum Sinyal dan Sistem.

Meddins, Bob. 2000. Introduction to Digitl Signal Processing . University of East

Anglia. United Kingdom.

digital signal processing 01. dasar-dasar operasi matlab - nadya amalia 2011

Documents