transformasi z - wireless academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/signal-sistem-lec-4a.pdf · x n...

35
Transformasi Z

Upload: truongkiet

Post on 20-Feb-2018

302 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Transformasi Z

Page 2: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

TRANSFORMASI-Z

• Transformsi-Z Langsung

• Sifat-sifat Transformasi-Z

• Transformasi -Z Rasional

• Transformasi-Z Balik

• Transformasi-Z Satu Sisi

Page 3: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

TRANSFORMASI-Z LANGSUNG

Definisi :

Contoh 1

Tentukan transformasi Z dari beberapa sinyal diskrit di bawah ini

n

nz)n(x)z(X

1,0,7,5,2)n(x).d

1,0,7,5,2,1,0)n(x).c

1,0,7,5,2,1)n(x).b

1,0,7,5,2,1)n(x).a

4

3

2

1

Page 4: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Jawab:

5321

1

1

zz7z5z21)z(X

1,0,7,5,2,1)n(x).a

3112

2

2

zz75z2z)z(X

1,0,7,5,2,1)n(x).b

74321

3

3

zz7z5z2z)z(X

1,0,7,5,2,1,0)n(x).c

311

4

4

zz75z2)z(X

1,0,7,5,2)n(x).d

Page 5: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh 2:

Jawab:

Tentukan transformasi Z dari beberapa sinyal di bawah ini:

0),()(c.

0),()(b.

)()(a.

3

2

1

kknnx

kknnx

nnx

1.1)()(a. 01

zznzXn

n

k

n

n zzknzX

)()(.b 2

k

n

n zzknzX

)()(c. 3

Page 6: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh 3:

Jawab:

Tentukan transformasi Z dari sinyal )()( nunx

1:1dimana,1

1

...1)()(

1

1

21

0

zROCzz

zzznuzXn

n

1:,1

1)()()(

1

zROC

zzXnunx

Page 7: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh 4:

Jawab:

Tentukan transformasi Z dari sinyal )()( nunx n

zROCzz

AAAAA

zznuzX

n

n

n

n

n

nn

:1dimana,1

1

1

1...1

)(

1

1

32

0

0

1

0

zROCz

zXnunx n :,1

1)()()(

1

Page 8: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh Soal

Tentukan transformasi Z dari sinyal )n(u2

1)n(x

n

Jawab:

11

11

2

1

2

1)(

32

00

1

0

AA

AAA

AzzzXn

n

n

n

n

n

n

1

1

z2

11

1)z(X

2

1z1z

2

1

1

n

z1

1)z(X)n(u)n(x

1z1

1)z(X)n(u)n(x

Page 9: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

“Domains of representation ” “Domains of representation ”

Domain-n (discrete time) :

Sequence, impulse response, persamaan beda

Domain- :

Freq. response, spectral representation

Domain-z :

Operator, dan pole-zero

Apabila suatu kasus sulit dipecahkan pada suatu domain

tertentu, maka transformasi ke domain yang lain akan mudah

menyelesaikannya.

Page 10: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

TABEL FUNGSI DASAR TZ

Page 11: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

SIFAT-SIFAT (PROPERTY) TZ

Page 12: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

SIFAT-SIFAT TRANSFORMASI-Z Linieritas

3:,31

1)(3)(

2:,21

1)(2)(

122

111

zROCz

zXnunx

zROCz

zXnunx

n

n

Tentukan transformasi Z dari sinyal

3:32:

651

1

31

4

21

3)()3(4)2(3

21

1

11

zROCzzROC

zz

z

zzZXnunx nn

)()()()()()( 2121 zXbzXazXnxbnxanx

Contoh 5:

)()3(4)2(3 nunx nn

Page 13: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

SIFAT-SIFAT TRANSFORMASI-Z Pergeseran

1:,1

1111

zRROC

zZXnunx x

Tentukan transformasi Z dari sinyal

Jawab:

ZXznnxn0)( 0

Contoh 5:

)3( nunx

1:,1

31

3

13

zRROC

z

zZXzZXnunx x

Page 14: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

SIFAT-SIFAT TRANSFORMASI-Z

Time Reversal

1:,1

1111

zRROC

zZXnunx x

Tentukan transformasi Z dari sinyal

Jawab:

Contoh 6:

)( nunx

11:,1

1

1

111

zR

ROCzz

zXnunxx

)()( 1 zXnx

Page 15: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

SIFAT-SIFAT TRANSFORMASI-Z

Diferensiasi dalam domain z

Tentukan transformasi Z dari sinyal

Contoh 7: dz

zdXznnx

)()(

)()( nuannx n

azRROCaz

zXnuanx xn

:,

1

1)()()(

111

21

1

21

2

11

11

)(

1

1)()()()(

az

az

az

azz

azdz

dz

dz

zdXzzXnuannx n

21

1

1

)(

az

aznuan n

Page 16: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

SIFAT-SIFAT TRANSFORMASI-Z

Konvolusi antara dua sinyal

Tentukan konvolusi antara x1(n) dan x2(n) dengan :

Contoh 8:

)()()()(*)()( 2121 zXzXzXnxnxnx

lainnya

nnxnx

,0

50,1)(1,2,1)( 21

543212

211 1)(21)( zzzzzzXzzzX

)1)(21()()()( 543212121

zzzzzzzzXzXzX

76121 1)()()( zzzzXzXzX

1,1,0,0,0,0,1,1)(*)()( 21 nxnxnx

Page 17: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh Soal 8.5

Tentukan transformasi Z dari sinyal-sinyal di bawah ini :

)n(u)nsin()n(x).b

)n(u)ncos()n(x).a

o

o

Jawab:

)n(ue2

1)n(ue

2

1)n(u)ncos()n(x).a

njnj

ooo

1j1jze1

1

2

1

ze1

1

2

1)z(X

oo

)zeze1(

)1zeze1(

2

1

)ze1)(ze1(

)e1()e1(

2

1)z(X

2j1j

1j1j

1j1j

jj

oo

oo

oo

oo

2

o

1

o

1

ozcosz21

cosz1)z(Xncos)n(x

Page 18: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

)n(uej2

1)n(ue

j2

1)n(u)nsin()n(x).b

njnj

ooo

1j1jze1

1

j2

1

ze1

1

j2

1)z(X

oo

)zeze1(

)zeze(

j2

1

)ze1)(ze1(

)e1()e1(

j2

1)z(X

2j1j

1j1j

1j1j

jj

oo

oo

oo

oo

2

o

1

o

1

ozcosz21

sinz)z(Xnsin)n(x

Page 19: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Scaling in the Z-domain

a

zX)za(X)n(xa)z(X)n(x 1

1

n

Contoh Soal 8.6

Tentukan transformasi Z dari sinyal-sinyal di bawah ini :

)n(u)nsin(a)n(x).b)n(u)ncos(a)n(x).a o

n

2o

n

1

Jawab:

22

o

1

o

1

1zacosaz21

cosaz1)z(X

2

o

1

o

1

ozcosz21

cosz1)z(Xncos)n(x

21

o

11

o

11

1o

n

1)za(cos)za(21

cos)za(1)z(Xncosa)n(x

22

o

1

o

1

2zacosaz21

sinaz)z(X

Page 20: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Time Reversal

)z(X)n(x)z(X)n(x 1

Contoh Soal 8.7

Tentukan transformasi Z dari sinyal )n(u)n(x

Jawab:

1z1

1)z(X)n(u)n(x

z1

1)z(X)n(u)n(x

z1

1

)z(1

1)z(X)n(u)n(x

11

Page 21: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Diferensiasi dalam domain z

dz

)z(dXz)n(nx)z(X)n(x

Contoh Soal 8.8

Tentukan transformasi Z dari sinyal )n(una)n(x n

Jawab:

11

n

1az1

1)z(X)n(ua)n(x

dz

)z(dXz)z(X)n(una)n(x 1n

21

2

1

1

az1

az)z(

az1

1

dz

dz

dz

)z(dXz)z(X

21

1n

az1

az)n(una

21

1

z1

z)n(nu

Page 22: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Konvolusi antara dua sinyal

)z(X)z(X)z(X)n(x*)n(x)n(x

)z(X)n(x)z(X)n(x

2121

2211

Contoh Soal 8.9

Tentukan konvolusi antara x1(n) dan x2(n) dengan :

Jawab:

lainnya,0

5n0,1)n(x1,2,1)n(x 21

54321

2

21

1 zzzzz1)z(Xzz21)z(X

)zzzzz1)(zz21()z(X)z(X)z(X 5432121

21

761

21 zzz1)z(X)z(X)z(X

1,1,0,0,0,0,1,1)n(x*)n(x)n(x 21

Page 23: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

TRANSFORMASI Z RASIONAL

Pole dan Zero

Pole : harga-harga z = pi yang menyebabkan X(z) =

Zero : harga-harga z = zi yang menyebabkan X(z) = 0

N

0k

k

k

M

0k

k

k

N

N

1

1o

M

M

1

1o

za

zb

zazaa

zbzbb

)z(D

)z(N)z(X

Fungsi Rasional

o

N1N

o

1N

o

M1M

o

1M

N

o

M

ooo

a

az

a

aZ

b

bz

b

bz

za

zb

)z(D

)z(N)z(X0b0a

Page 24: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

N(z) dan D(z) polinom

o

N1N

o

1N

o

M1M

o

1M

N

o

M

ooo

a

az

a

aZ

b

bz

b

bz

za

zb

)z(D

)z(N)z(X0b0a

)pz()pz)(pz(

)zz()zz)(zz(z

a

b

)z(D

)z(N)z(X

M21

M21MN

o

o

N

1k

k

M

1k

kMN

)pz(

)zz(

zG)z(X

Page 25: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh Soal 8.10

Tentukan pole dan zero dari 21

1

z5,0z5,11

z5,12)z(X

Jawab:

)5,0z)(1z(

)75,0z(z2

)5,0z)(1z(

75,0zz2

5,0z5,1z

75,0z

z

z

1

2)z(X

12

22

1

75,0z0z:Zero 21

5,0p1p:Pole 21

Page 26: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh Soal 8.11

Tentukan pole dan zero dari 21

1

z5,0z1

z1)z(X

Jawab:

5,0zz

)1z(z)z(X

2

1z0z:Zero 21

5,0j5,0p5,0j5,0p:Pole 21 *

21 pp

)]5,0j5,0(z)][5,0j5,0(z[

)1z(z

Page 27: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Fungsi Sistem dari Sistem LTI

)z(X

)z(Y)z(H)z(X)z(H)z(Y)n(x*)n(h)n(y

)z(H)n(h Respon impuls Fungsi sistem

Persamaan beda dari sistem LTI :

)kn(xb)kn(ya)n(yM

0k

k

N

1k

k

kM

0k

k

kN

1k

k z)z(Xbz)z(Ya)z(Y

Page 28: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

kM

0k

k

kN

1k

k z)z(Xbz)z(Ya)z(Y

kM

0k

k

kN

1k

k zb)z(X]za1)[z(Y

)z(H

za1

zb

)z(X

)z(Y

kN

1k

k

kM

0k

k

Fungsi sistem rasional

Page 29: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

)z(H

za1

zb

)z(X

)z(Y

kN

1k

k

kM

0k

k

Hal khusus I : ak = 0, 1 k N

kMM

0k

kM

kM

0k

k zbz

1zb)z(H

All-zero system

Hal khusus II : bk = 0, 1 k M

1a

za

b

za1

b)z(H o

kN

0k

k

o

kN

1k

k

o

All-pole system

pole-zero system

Page 30: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh Soal 8.12

Tentukan fungsi sistem dan respon impuls sistem LTI :

Jawab:

)z(X2)z(Yz2

1)z(Y 1

)n(x2)1n(y2

1)n(y

)z(X2)z2

11)(z(Y 1

1z2

11

2)z(H

)n(u2

12)n(h

n

Page 31: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

TRANSFORMASI -Z BALIK

Definisi transformasi balik

n

nz)n(x)z(X dzz)z(Xj2

1)n(x 1n

Cluardizbila,0

Cdalamdizbila,dz

)z(fd

)!1k(

1

dz)zz(

)z(f

j2

1

o

o

zz

1k

1k

C k

oo

Teorema residu Cauchy :

Page 32: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Ekspansi fraksi-parsial dan tabel transformasi-z

)z(X)z(X)z(X)z(X KK2211

Contoh Soal 8.14

Tentukan transformasi-z balik dari

Jawab:

)n(x)n(x)n(x)n(x KK2211

21 z5,0z5,11

1)z(X

)5,0z)(1z(

z

5,0z5,1z

z)z(X

2

2

2

)5,0z(

A

)1z(

A

5,0z5,1z

z

z

)z(X 21

2

Page 33: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

5,05,1

)(2

zz

z

z

zX

)z5,01(

1

)z1(

2)z(X

11

)(])5,0(2[)( nunx n

)5,0z)(1z(

)1z(A)5,0z(A

)5,0z(

A

)1z(

A

5,0z5,1z

z 2121

2

5,0z5,1z

)AA5,0(z)AA(

)5,0z(

A

)1z(

A

5,0z5,1z

z2

212121

2

1A2A1A5,0A5,0A 21111

122121 A5,0A0AA5,01AA

Page 34: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

Contoh Soal 8.15

Tentukan respon impuls dari suatu sistem LTI (Linear Time

Invariant) yang dinyatakan oleh persamaan beda :

Jawab:

)(5,9)(5,4)(2)(3)( 121 zXzzXzYzzYzzY

)5,95,4)(()231)(( 121 zzXzzzY

21

1

231

5,95,4

)(

)()(

zz

z

zX

zYzH

)1(5,9)(5,4)2(2)1(3)( nxnxnynyny

Page 35: Transformasi Z - Wireless Academytoha.staff.umy.ac.id/files/2016/08/Signal-Sistem-Lec-4a.pdf · x n u n X z ROC z z x n u n X z n n Tentukan ... x n u n X Z x Tentukan transformasi

21

1

z2z31

z5,95,4)z(H

2z3z

5,9z5,4

z

)z(H2

2

5,0

1

5

21

)( 21

zzz

A

z

A

z

zH

11 z)2(1

5,0

z)1(1

5)z(H

)n(u])2(5,0)1(5[)n(h nn