Perjalanan Mempelajari DSP

Apaan DSP itu?? DSP merupakan kependekan dari Digital Signal Processing atau dalam bahasa kita dikenal dengan PSD atau Pemrosesan Sinyal Digital.

Belajar DSP bukan merupakan tujuan akhir, begitu menurut Lyons (penulis buku “Understanding Digital Signal Processing 2nd Edition“), artinya Belajar DSP merupakan suatu perjalanan. Saat kita memahami suatu topik, muncullah pertanyaan-pertanyaan berikutnya yang akhirnya membawa kita ke topik-topik lain, tetapi dengan ’senjata’ yang lebih lengkap, sebagaimana beberapa aspek DSP yang digambarkan pada diagram berikut ini…

Mempelajari dasar-dasar, dan bagaimana berbicara dengan bahasa, pemrosesan sinyal digital tidak membutuhkan kemampuan analisis yang kuat maupun latar belakang matematis yang rumit. Yang Anda perlukan adalah pengalaman belajar Matematika Dasar, seperti trigonometri (minimal tahu apa itu gelombang sinusoidal, dll), buku DSP yang tepat dan (penting nich) antusiasme! Ya Betul sekali, antusiasme!

Anda bisa memulai belajar menggunakan dua buku yang saya sarankan, yaitu:

• Lyons, Richard G., 2004, “Understanding Digital Signal Processing, Second Edition“, Prentice Hall PTR (info);
• Tan, Li, 2008, “Digital Signal Processing: Fundamentals & Applications“, Elsevier Inc. (info).

Baik, lantas bagaimana dengan keterangan diagram tersebut?

Pada awalnya kita hanya mengenal sinyal atau isyarat analog dan kontinyu (terus menerus tanpa ada jeda sedikitpun, misalnya antara data untuk t=0 detik hinga t=1 detik, kita memiliki semua data secara lengkap, tidak hanya pada t=0 detik dan t=1 detik saja).

Dengan adanya teknologi komputer, pemrosesan sinyal mengalami kemajuan karena data-data sinyal tersebut dapat tersimpan dan diproses menggunakan komputer, caranya? Yaitu dengan melakukan pencuplikan (bisa dibayangkan berapa banyak data yang tersimpan jika masih bersifat kontinu? Karena antara t=0 detik hingga t=1 detik bisa berjumlah tak-hingga) menjadi data-data diskrit, hanya untuk saat t tertentu saja, misalnya dengan periode pencuplikan T=0.5 detik, akan diperoleh frekuensi pencuplikan fs=2 Hz atau 2 data tiap detik, sehingga untuk 1 menit = 60 x 2 daa = 120 data/menit.

Tidak hanya proses pencuplikan, juga dilakukan proses kuantisasi, yaitu merubah angka analog menjadi digital selebar n-bit, artinya jika hanya menggunakan 3-bit maka hanya ada 2^3 = 8 tingkat data, demikian seterusnya, semakin lebar bit-nya semakin akurat dan otomatis semakin membutuhkan banyak ruang penyimpan.

Nah, data digital ini perlu dianalisa lebih lanjut, karena masih dalam ranah waktu (time domain), informasi yang diperoleh hampir tidak ada, sehingga seringkali dibutuhkan informasi, misalnya, spektrum atau kandungan frekuensi dari sinyal yang bersangkutan (ranah frekuensi atau frequency domain). Sehingga perlu mempelajari DFT atau Discrete Fourier Transform.

Lantas bisa muncul pertanyaan “Bagaimana proses dari DFT?”, “Mengapa bisa terjadi leakage (cacat) dalam hasilnya? “.Jawaban-nya ada di pengetahuan tentang konvolusi. Lantas “Bagaimana mengantisipasi leakage tersebut?”, jawabannya di Window Functions (Anda mungkin kemudian bertanya “Apa itu Window functions? Buat apa?” dan setrusnya). “Bagaimana spektrum hasil DFT bisa diubah?”, nah yang ini Anda perlu mempelajari Digital Filters. Demikian seterusnya, silahkan Anda lihat kembali diagram-nya. Jika masih ingin mendalami PSD silahkan ikut kuliah PSD-1 dan 2 dari saya atau membaca beberapa buku yang sarankan sebelumnya.

Semoga bermanfaat dan selamat belajar!

Tags: DSP, psd