Categories
DSP

Sinyal Acak: White Uniform Noise

Silahkan Anda pilih sederetan bilangan nyata menggunakan aturan sebagai berikut:

  • Bilangan yang Anda pilih antara 0 dan 1;
  • Anda tidak boleh cenderung memilih suatu bilangan, atau cenderung tidak memilih suatu bilangan. Semua bilangan memilki kesempatan yang sama untuk dipilih;
  • Setiap bilangan dipilih secara bebas, tidak bergantung dengan lainnya. Anda tidak boleh mengingat bilangan-bilangan sebelumnya dan merubah keputusan berdasar bilangan-bilangan tersebut.

Pemilihan angka loterei dilakukan dengan cara seperti ini (biasanya bilangan bulat dan memiliki jangkauan tertentu). Mesin undian biasanya dalam bentuk bola-bola yang ditaruh di dalam silinder yang bisa diputar untuk memastikan tercampurnya bola-bola bilangan tersebut. Cara lain, adalah dengan melempar koin, dan menuliskan 1 untuk kepala dan 1 untuk ekor (koin luar negeri), dan gabungkan bersama untuk membentuk sederetan bilangan biner. Selain itu juga terdapat sebuah rankaian digital sederhana dan algoritma yang dapat digunakan seperti pelemparan koin, dan berbagai macam cara untuk menghasilkan bilangan-bilangan WUN (White Uniform Noise).

In signal processing, white noise is a random signal with a flat (constant) power spectral density. In other words, a signal that contains equal power within any frequency band with a fixed width. The term is used, with this or similar meanings, in many scientific and technical disciplines, including physics, acoustic engineering, telecommunications, statistical forecasting, and many more. (Rigorously speaking, “white noise” refers to a statistical model for signals and signal sources, rather than to any specific signal.) – Wikipedia

Perintah MATLAB ‘rand‘ akan menghasilkan bilangan-bilangan WUN, okey mari kita coba menuliskan dan menjalankan skripnya…

clear all;
figure(1); clf;
fs=8000;
t=[0:1/fs:0.1];
x=rand(size(t));
plot(t,x,'.');
title('White Uniform Noise');
xlabel('Time (sec)');
ylabel('Amplitude');

Hasilnya…

Untuk mendengarkan sinyal ini, gunakan perintah MATLAB sound(x). Tipe sinyal acak ini digunakan untuk menjelaskan derau round-off dalam komputer, dan juga untuk menjelaskan efek presisi pada ADC.

Jika Anda ingin merubah jangkauan bilangan acaknya, caranya sangat mudah, misalnya dari -2 hingga 2:

fs=8000;t=[0:1/fs:0.1];
x=rand(size(t));
x=(4*x)-2;

Kemudian plot lagi hasilnya…

Misalkan saja, Anda tidak tahu apakah sebuah derau itu uniform atau bukan. Anda bisa mengujinya dengan histogram…

clear all
figure(1); clf;
fs=8000; t=[0:1/fs:0.1];
x=rand(size(t));
plot(t,x,'.');
title('White Uniform Noise');
xlabel('Time (sec)');
ylabel('Amplitude');
[H,loc]=hist(x,100);
H=100*H/length(x);
bar(loc,H);
title('Histogram of Uniform Noise (100 bins)');
xlabel('Amnplitude');
ylabel('Percentage of Samples in Bin')

Hasilnya…

Untuk hasil baik gunakan jumlah data bukan 100, tetapi 800.000! Hasilnya…

Apakah Anda bisa menyimpulkan?

Artikel yang terkait…

Semoga bermanfaat…