Desain program shifting dan reversing sinyal pada android device
0 likes367 views
Dokumen ini membahas desain program pengolahan sinyal dasar, khususnya operasi shifting dan reversal, pada perangkat Android menggunakan Android Studio. Penelitian menunjukkan bahwa frekuensi maksimum yang memenuhi syarat Nyquist adalah 10 kali frekuensi input dan menjelaskan tentang pentingnya implementasi teknologi digital dalam pengolahan sinyal. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memudahkan pengguna memahami pengolahan sinyal melalui aplikasi mobile.
![2
• 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.
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. 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 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.
Pergeseran ke kiri (percepatan)
Gambar 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.](https://image.slidesharecdn.com/desainprogramshiftingdanreversingsi-160412053420/85/Desain-program-shifting-dan-reversing-sinyal-pada-android-device-2-320.jpg)
Desain program shifting dan reversing sinyal pada android device
- 1. 1 DESAIN PROGRAM SHIFTING DAN REVERSING SINYAL PADA ANDROID DEVICE Triyanto Pangaribowo, ST, MT 1 , Sella Septiana2 Program Studi Teknik Elektro – Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana, Jakarta 1 triyanto.pangaribowo@mercubuana.ac.id , 2 sellaseptiana11@gmail.com Abstrak Program pengolahan dasar sinyal merupakan program untuk memudahkan user memahami operasi pengolahan dasar sinyal. Perkembangan teknologi pada pengolahan sinyal berlangsung sangat cepat yang semula dilakukan secara analog yaitu dengan rangkaian elektronika sekarang dapat dilakukan secara digital dengan memanfaatkan komputer atau mikrokontroler. Pada penelitian ini akan dilakukan sebuah studi dari implementasi syarat Nyquist untuk pembentukan sinyal sinusoidal dan operasi shifting serta reversal sinyal pada android device dengan sebuah program. Untuk memudahkan, sinyal input dan output pada program ini dinyatakan dalam gambar grafis sinusoidal. Sistem dalam program ini menggunakan Android Studio 1.2 sebagai Integrated Development Environment (IDE). Hasil akhir penelitian ini menunjukan bahwa frekuensi maksimum yang harus digunakan untuk memenuhi syarat Nyquist merupakan 10 kali dari frekuensi input. Selain itu hasil akhir penelitian ini juga menunjukan sinkronisasi antara data input, proses dan output yang terjadi pada operasi sinyal shifting dan reversal. Kata kunci: pengolahan sinyal, shifting, reversal, Android Abstract Signal processing program is a media to learn about signal processing. The technology of signal processing growth so fast, as first signal processed by electric circuit but now signal can be processed by computer or microcontroller. This research will show the Nyquist criteria’s implementation for generating sinusiodial signal and shifting operation and also reversal operation on android device program. Input and output signal on this program presented by sinusoidal graphic. The system is using Android Studio as Integrated Development Environment (IDE). The result of this research showed maximum of frequency for Nyquist criteria is 10 times higher than input frequency. Beside that the result of this research also showed the synchronization between input, process and output of shifting and reversal operation. Keywords: signal processing, shifting, reversal, Android 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi ICT (Information and Communication Technology) di dunia khususnya di Indonesia yang sangat pesat berdampak pada kehidupan masyarakat. Perkembangan teknologi ini sedikit banyak telah memberikan kemudahan-kemudahan penyelesaian tugas maupun kewajiban dalam pekerjaan. Secara langsung maupun tidak langsung, perkembangan teknologi memaksa masyarakat untuk mencoba menggunakan kemajuan teknologi tersebut. Sejarah mencatat bahwa penyumbang perkembangan ICT yang ada pada saat ini dimulai sejak penemuan telepon yang kemudian dapat berkembang menjadi jaringan komunikasi. Sebelumnya teknologi komunikasi yang menggunakan kabel, kemudian jaringan nirkabel (wireless). Selanjutnya kemajuan dalam dunia industri ICT ini juga semakin pesat perkembanganya, ditandai dengan era digital dan multimedia sebagai generasi berikutnya yang ditemukan. Perkembangan teknologi pada pengolahan sinyal juga berlangsung sangat cepat hingga kini dapat dilakukan secara digital dengan memanfaatkan komputer. Pengolahan sinyal adalah suatu operasi matematik yang dilakukan terhadap suatu sinyal hingga diperoleh informasi yang berguna. Dalam hal ini terjadi suatu transformasi. Kemunculan smartphone yang mulai menggantikan keberadaan telepon genggam konvensional dengan berbagai fungsi yang dimilikinya, melatari semakin banyaknya bermunculan merk- merk smartphone dengan platform masing-masing diantaranya Android. Platform Android memiliki berbagai kelebihan dan perkembangan Android sangat signifikan. Diantara kelebihan platform Android adalah kemudahan mengoperasikanya. Sehingga memudahkan developer untuk melakukan eksplorasi Android untuk berbagai aplikasi baru. Oleh karena begitu pentingnya platform ini, penulis tertarik membahasnya. Dan bahasan tersebut penulis tuangkan dalam bentuk skripsi. Adapun judul skripsi ini adalah: “Desain Program Shifting dan Reversing Sinyal pada Android Device”. 1.2 Rumusan Masalah Permasalahan yang ada dan akan dipecahkan dalam skripsi ini antara lain yaitu: 1. Seberapa besar pengaruh time sampling terhadap pembentukan sinyal sinusoidal 2. Bagaimana implementasi dari program pengolahan sinyal untuk operasi shifting dan reversal pada Android device 1.3 Tujuan Tujuan dalam penyusunan skripsi ini adalah: 1. Memudahkan user memahami operasi pengolahan dasar shifting dan reversal dengan perangkat mobile Android 2. Memberikan suatu gambaran bagaimana cara membuat program pada Android 3. Membuat program pengolahan sinyal pada Android 4. Melakukan pengujian terhadap program pengolahan sinyal berbasis Android 1.4 Batasan Masalah Agar lebih terfokus, dalam penyusunan skripsi ini dibuat batasan masalah, diantaranya adalah: 1. Membahas pengertian dan fungsi program pengolahan sinyal pada Android device 2. Membahas implementasi program pengolahan sinyal pada Android device 3. Operasi pengolahan sinyal yang digunakan pada program ini adalah hanya operasi tunggal shifting dan reversal 2. 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:
- 2. 2 • 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. 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. 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 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. Pergeseran ke kiri (percepatan) Gambar 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.
- 3. 3 Gambar 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 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. 2.6 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 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. 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 2. Android versi 1.5 (Cupcake) Gambar 4 Logo Android versi Cupcake 3. Android versi 1.6 (Donut) 4. Android versi 2.0/2.1 (Eclair) Gambar 5 Logo Android versi Eclair 5. Android versi 2.2 (Froyo: Frozen Yoghurt) 6. Android versi 2.3 (Gingerbread) Gambar 6 Logo Android versi Gingerbread 7. Android versi 3.0/3.1 (Honeycomb) Gambar 7 Logo Android versi Honeycomb
- 4. 4 8. Android versi 4.0 (ICS: Ice Cream Sandwich) 9. Android versi 4.1/4.2 (Jelly Bean) 10. Android versi 4.4 (Kitkat) Gambar 8 Logo Android versi Kitkat 11. Android versi 5.0/5.1 (Lollipop) Gambar 9 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. Java merupakan salah satu bahasa pemrograman yang menggunakan konsep OOP, bahasa pemrograman yang akan digunakan dalam pembuatan aplikasi Sistem Informasi 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. 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 Developer Tools, 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 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. Android SDK (Software Development Kit) Android-SDK merupakan tools bagi para pembuat aplikasi yang mencakup seperangkat alat pengembangan yang komprehensif. Android SDK terdiri dari debugger, libraries, handset emulator, dokumentasi, contoh kode, dan tutorial. 3. Perancangan Program Pengolahan Sinyal menggunakan Android Device Pada bab ini dibahas gambaran umum sistem dan perancangan program Operasi Dasar Sinyal. 3.1 Gambaran Umum Sistem Program pengolahan sinyal yang ada saat ini memanfaatkan komputer atau mikrokontroler. Program yang akan dibangun dapat mempermudah user untuk melakukan pengolahan sinyal yaitu operasi Shifting dan Reversal melalui aplikasi mobile Operasi Dasar Sinyal. Dengan aplikasi mobile Operasi Dasar Sinyal, user dapat melakukan operasi pengolahan sinyal yaitu Shifting dan Reversal dengan perangkat Android meskipun dalam kondisi off- line. Input OutputProses Gambar 10 Konfigurasi Sistem Gambar di atas merupakan konfigurasi sistem, user menginputkan beberapa parameter yang diperlukan untuk melakukan operasi shifting atau reversal pada sinyal, kemudian sistem akan melakukan proses shifting atau reversal sesuai perintah dan parameter yang telah diinputkan, output sistem berupa sinyal berbentuk sinusoidal setelah diproses yang ditampilkan pada sistem LTI.
- 5. 5 3.2 Perancangan Program 3.2.1 Flow Chart Menu Shifting Berikut adalah flow chart untuk mengetahui proses kerja menu Shifting pada program. Start Input (A, f, t, k) Proses Shifting ((A * sin 2πft) + k) Output (Sistem LTI) End Gambar 11 Flow Chart Program Operasi Dasar Sinyal Menu Shifting Keterangan: 1. Pada tahap Start, user membuka membuka menu Shifting dengan melakukan klik pada menu Shifting tersebut. 2. Input pada aplikasi Operasi Dasar Sinyal berupa nilai amplitudo (A), frekuensi (f), waktu/time (t), dan konstanta (k). Pada aplikasi ini, nilai amplitudo telah ditetapkan yaitu 5 dan nilai waktu juga telah ditetapkan yaitu 0 hingga 1. User melakukan input nilai frekuensi yang nantinya akan menentukan jumlah sinyal sinusoidal yang ditampilkan dalam sistem LTI. Selain itu user juga melakukan input nilai konstanta yang merupakan bilangan positif atau negatif yang akan mempengaruhi sinyal. 3. Pada Proses Shifting, dilakukan pengolahan dasar sinyal yaitu pengolahan shifting pada sinyal sinusoidal yang telah diinputkan. Dengan formula (A * sin 2πft) + k, sinyal sinusoidal akan diperlambat atau dipercepat sesuai konstanta yang diinputkan. 4. Pada Output, sistem LTI akan menampilkan hasil pergeseran sinyal sinusoidal setelah proses shifting. 3.2.2 Flow Chart Menu Reversal Berikut adalah flow chart untuk mengetahui proses kerja menu Reversal pada program. Start Input (A, f, t) Proses Reversal (- (A * sin 2πft)) Output (Sistem LTI) End Gambar 12 Flow Chart Program Operasi Dasar Sinyal Menu Reversal Keterangan: 1. Pada tahap Start, user membuka membuka menu Reversal dengan melakukan klik pada menu tersebut. 2. Pada menu Reversal, input berupa nilai amplitudo (A), frekuensi (f), dan waktu/time (t). Berbeda dengan operasi shifting, operasi reversal tidak memerlukan input nilai konstanta. Pada aplikasi ini, nilai amplitudo telah ditetapkan yaitu 5 dan nilai waktu juga telah ditetapkan yaitu 0 hingga 1. User melakukan input nilai frekuensi yang nantinya akan menentukan jumlah sinyal sinusoidal yang ditampilkan dalam sistem LTI. 3. Pada Proses Reversal, dilakukan pengolahan dasar sinyal yaitu pengolahan reversal pada sinyal sinusoidal yang telah diinputkan. Dengan formula -(A * sin 2πft), sinyal sinusoidal akan dilakukan mirroring/permbalikan terhadapn nilai 0. 4. Pada Output, sistem LTI akan menampilkan hasil pembalikan sinyal sinusoidal setelah proses reversal. 4. Implementasi dan Analisa Program Pengolahan Sinyal pada Android Device 4.1 Implementasi Program Pengolahan Sinyal 4.1.1 Implementasi Interface Awal Aplikasi Ketika aplikasi pertama kali dijalankan akan tampil interface awal aplikasi berisi nama aplikasi, ikon bantuan dan dua menu utama yaitu menu Shifting dan Reversal.
- 6. 6 Gambar 13 Implementasi Interface Awal Aplikasi 4.1.2 Implementasi Menu Bantuan Ketika ikon Help ditekan maka akan tampil interface menu bantuan yang berisi abstraksi singkat program. Gambar 14 Implementasi Menu Bantuan 4.1.3 Implementasi Menu Shifting Ketika button menu Shifting ditekan maka akan tampil interface yang berisi ikon bantuan, frekuensi, konstanta dan tampilan sistem LTI. User yang ingin melakukan operasi shifting pada sinyal dapat menginputkan nilai frekuensi. Nilai frekuensi tersebut selanjutnya oleh program ditampilkan dalam bentuk sinyal sinusoidal pada sistem LTI. Setelah itu, user menginputkan nilai konstanta kemudian secara otomatis sinyal akan mengalami pergeseran pada sistem LTI sejauh nilai konstanta tersebut. Gambar 15 Implementasi Menu Shifting 4.1.4 Implementasi Menu Bantuan Operasi Shifting Ketika ikon Help pada menu Operasi Shifting ditekan maka akan tampil interface menu bantuan yang berisi abstraksi operasi shifting. 4.1.5 Implementasi Menu Reversal Ketika menu Reversal dipilih maka akan tampil interface yang berisi ikon bantuan, frekuensi, button Reverse dan tampilan sistem LTI. Sama seperti pada menu Shifting, user yang ingin melakukan operasi reversal pada sinyal juga dapat menginputkan nilai frekuensi. Nilai frekuensi tersebut selanjutnya oleh program juga ditampilkan dalam bentuk sinyal sinusoidal pada sistem LTI. User dapat menekan button Reverse untuk mendapatkan respon sinyal setelah di-reverse kemudian dapat menekan button Normalize untuk mengembalikan sinyal seperti keadaan semula. Gambar 16 Implementasi Menu Reversal 4.1.6 Implementasi Menu Bantuan Operasi Reversal Ketika ikon Help pada menu Operasi Reversal ditekan maka akan tampil interface menu bantuan yang berisi abstraksi operasi reversal. 4.2 Analisa Sampling Sinyal Input pada Program Pada sub bab ini dipaparkan sinyal yang di-sampling dengan beberapa frekuensi sampling. • Sinyal dengan frekuesi sampling 5 Hz Frequency Amplitude Frequency sampling Time sampling 5 5 5 1⁄5
- 7. 7 Sinyal input yang digunakan berfrekuensi 5 Hz dengan amplitudo 5 V, kemudian digunakan frekuensi sampling yaitu 5 Hz sehingga time sampling adalah 1/5 atau 0,2 s. Dapat dilihat pada tabel, sinyal hasil sampling tersebut membentuk garis lurus hal ini terjadi karena sinyal dicuplik hanya setiap 0,2 s sehingga hanya menghasilkan 5 sampling atau dapat dinyatakan bahwa frekuensi sampling yang digunakan tidak tepat karena jauh di bawah dari syarat Nyquist. Syarat Nyquist yaitu fs ≥ 2 fmax sedangkan frekuensi sampling yang digunakan sama dengan frekuensi input yaitu 5 Hz (fs=f). • Sinyal dengan frekuensi sampling 10 Hz Sinyal input yang digunakan berfrekuensi 5 Hz dengan amplitudo 5 V, kemudian digunakan frekuensi sampling sebesar 10 Hz sehingga time sampling adalah 1/10 atau 0,1 s. Dapat dilihat pada tabel, sinyal hasil sampling tersebut membentuk garis lurus hal ini terjadi karena sinyal dicuplik hanya setiap 0,1 s sehingga hanya menghasilkan 10 sampling atau dapat dinyatakan bahwa frekuensi sampling yang digunakan tidak tepat karena jauh di bawah dari syarat Nyquist. Syarat Nyquist yaitu fs ≥ 2 fmax sedangkan frekuensi sampling yang digunakan adalah 2 kali frekuensi input (fs=2 f), bukan frekuensi maksimum input. • Sinyal dengan frekuensi sampling 100 Hz Sinyal input yang digunakan berfrekuensi 5 Hz dengan amplitudo 5 V, kemudian digunakan frekuensi sampling sebesar 100 Hz sehingga time sampling adalah 1/100 atau 0,01 s. Dapat dilihat pada tabel, sinyal hasil sampling tersebut tidak mengalami aliasing hal ini terjadi karena sinyal dicuplik setiap 0,01 s dan menghasilkan 100 sampling atau dapat dinyatakan bahwa frekuensi sampling yang digunakan tepat, memenuhi syarat Nyquist yaitu fs ≥ 2 fmax. Seperti yang dijelaskan pada teori sampling bahwa frekuensi maksimum merupakan 10 kali frekuensi input, dalam kasus ini frekuensi input yang digunakan adalah 5 Hz dengan demikian frekuensi maksimumnya adalah 50 Hz. Maka fs yang diperbolehkan Nyquist untuk frekuensi input 5 Hz adalah 2x50 Hz = 100 Hz. • Sinyal dengan frekuensi sampling 400 Hz Sinyal input yang digunakan berfrekuensi 5 Hz dengan amplitudo 5 V, kemudian digunakan frekuensi sampling sebesar 400 Hz sehingga time sampling adalah 1/400 atau 0,04 s. Gambar pada tabel menunjukkan sinyal yang dicuplik setiap 0,04 s sehingga menghasilkan 400 sampling. Dengan frekuensi sampling yang besar dan berdekatan maka dapat terjadi tumpang tindih (overlap) antar sampling yang membuat beberapa informasi terlewat diproses sehingga menyebabkan sinyal tidak sempurna. 4.3 Analisa Program Pengolahan Sinyal Pada sub bab ini dipaparkan hasil sinkronisasi data input, proses dan output yang terjadi pada masing-masing operasi sinyal shifting dan reversal. 4.3.1 Menu Shifting Berikut adalah data hasil operasi shifting pada sinyal frekuensi 2 Hz kondisi normal dan dipercepat 7 satuan waktu pada program Operasi Dasar Sinyal. Frequency Amplitude Frequency sampling Time sampling 5 5 10 1⁄10 Frequency Amplitude Frequency sampling Time sampling 5 5 100 1⁄100 Frequency Amplitude Frequency sampling Time sampling 5 5 400 1⁄400
- 8. 8 Pada sinyal 2 Hz kondisi normal (tanpa input konstanta) di atas, sinyal pada sistem LTI ditampilkan pada saat nilai t 0 hingga 1 sedangkan pada sinyal kedua yaitu sinyal 2 Hz dengan penjumlahan konstanta (dipercepat) 7 satuan waktu pada sistem LTI sehingga sinyal tersebut ditampilkan pada saat nilai t -7 hingga -6. 4.3.2 Menu Reversal Berikut adalah data bentuk sampel sinyal 2 Hz hasil program Operasi Dasar Sinyal yang dilakukan dengan operasi reversal. Pada sinyal 2 Hz kondisi normal di atas, sinyal pada sistem LTI ditampilkan pada saat nilai t 0 hingga 1 sedangkan pada sinyal kedua yaitu sinyal 2 Hz yg sudah dilakukan operasi reversal atau pembalikan terhadap nilai 0 sinyal tersebut ditampilkan pada saat nilai t -1 hingga 0 pada sistem LTI. 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Setelah melakukan perancangan, implementasi serta studi terhadap program pengolahan sinyal Operasi Dasar Sinyal pada Android device dapat disimpulkan bahwa: 1. Dari hasil analisa sampling sinyal input untuk frekuensi 5 Hz diperoleh kesimpulan bahwa jika frekuensi sampling yang digunakan lebih rendah dari syarat minimal Nyquist yaitu dalam penelitian ini 5 Hz, 10 Hz menunjukkan pegaliasan sinyal yaitu garis lurus dikarenakan sampling yang sedikit terjadi pelebaran frekuensi. 2. Pada frekuensi input 5 Hz dengan sampling 100 Hz menunjukkan bentuk sinyal sinusoidal yang paling baik untuk frekuensi input 5 Hz karena sesuai syarat Nyquist yaitu fs ≥ 2 fmax, dimana berdasarkan teori LPF sampling berlaku fmax = 10 x f sehingga fmax untuk frekuensi input 5 Hz adalah sebesar 50 Hz. 3. Dari hasil analisa sampling sinyal input untuk frekuensi 5 Hz diperoleh kesimpulan bahwa jika frekuensi sampling yang digunakan lebih tinggi dari syarat minimal Nyquist yaitu dalam penelitian ini 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz dan 600 Hz maka akan terjadi overlap antar sampling. 4. Dari hasil analisa program Operasi Dasar sinyal dengan operasi shifting untuk frekuensi 2 Hz yang ditampilkan saat t bernilai 0 hingga 1, dapat disimpulkan bahwa jika sinyal tersebut dijumlahkan dengan bilangan positif dalam penilitian ini 7 maka sinyal tersebut akan bergeser kekiri atau mengalami percepatan sebanyak 7 satuan waktu sehingga sinyal ditampilkan saat t bernilai -7 hingga -6. Sedangkan jika sinyal berfrekuensi 2 Hz tersebut dijumlahkan dengan bilangan negatif dalam penelitian ini -7 maka sinyal tersebut akan bergeser kekanan atau mengalami perlambatan sebanyak 7 satuan waktu sehingga sinyal ditampilkan saat t bernilai 6 hingga 7. 5. Dari hasil analisa program Operasi Dasar sinyal dengan operasi reversal untuk frekuensi 2 Hz yang pada kondisi normal ditampilkan saat t bernilai 0 hingga 1, dapat disimpulkan bahwa jika dilakukan pembalikan/reverse pada sinyal tersebut maka sinyal akan ditampilkan saat t bernilai -1 hingga 0. 6. Program Operasi Dasar Sinyal mempermudah user untuk melakukan operasi dasar shifting dan reversal pada sinyal dengan perangkat mobile Android. Prinsip kerja dari program ini yaitu mengolah sinyal dengan operasi shifting atau reversal dengan menginput jumlah frekuensi yang diinginkan dan dengan waktu yang singkat program ini menampilkan hasil respon sistem sesuai dengan input. 5.2 Saran Program Operasi Dasar Sinyal merupakan program pengolahan sinyal yang menerima input frekuensi non-realtime, pengembangan lebih lanjut dapat ditambahkan fitur penerimaan input frekuensi secara realtime sehingga dapat bermanfaat untuk aplikasi sejenis radar. Daftar Pustaka Diktat Pengolahan Sinyal – Politeknik Jambi Safaat. 2010. Android : Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet PC. Bandung: Informatika Tanudjaja, Harlianto. 2007. Pengolahan Sinyal Digital dan Sistem Pemrosesan Sinyal. Yogyakarta: ANDI Intel Hardware Accelerated Execution Manager (Intel HAXM). Diakses dari http://software.intel.com/en-us/articles/intel- hardware-31 (13 Mei 2015) Modul Praktikum Digital Signal Processing. Diakses dari http://repository.ubaya.ac.id (6 November 2014) Sinyal Waktu. Diakses dari http://lecturer.eepis- its.edu/~ira/materi/pengolahan%20sinyal%20digital/PSD-2 (28 Oktober 2014) The Smartphone Revolution. Diakses dari http://thinkwithgoogle.co.uk (15 November 2014) Jurnal Proyek Akhir Pembangunan Aplikasi Sistem Informasi Dosen Politeknik Telkom pada Smartphone berbasis Android – Politeknik Telkom Bandung