Rencana Pembelajaran Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknologi Elektro INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Transkripsi

1 Rencana Pembelajaran Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknologi Elektro INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 1 Kode & Nama : TE Sinyal dan Sistem 2 Kredit : 3 sks 3 Semester : II (dua) 4 Dosen : 5 Deskripsi Mata Kuliah 6 CPL Prodi yang Dibebankan 7 Capaian Pembelajaran Mata Kuliah : Mata kuliah Sinyal dan Sistem membahas tentang representasi sinyal dan sistem, konsep sistem LTI waktu kontinu, transformasi Fourier waktu kontinu dan aplikasinya, transformasi Laplace dan aplikasinya, konsep sistem LTI waktu diskrit, transformasi Fourier waktu diskrit dan transformasi Z. PENGETAHUAN Menguasai konsep, prosedur dan prinsip rekayasa dan mewujudkannya dalam bentuk prosedur yang diperlukan untuk analisis dan perancangan sistem dalam bidang Elektronika, Sistem Tenaga, Telekomunikasi Multimedia, dan Sistem Pengaturan. (P02) KETERAMPILAN KHUSUS Mampu memformulasikan permasalahan rekayasa dalam bidang Elektronika, Sistem Tenaga, Telekomunikasi Multimedia, dan Sistem Pengaturan. (KK01) KETERAMPILAN UMUM Mampu mengimplementasikan teknologi informasi dan komunikasi dalam konteks pelaksanaan pekerjaannya. (KU12) SIKAP Menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri. (S09) Bekerja sama untuk dapat memanfaatkan semaksimal mungkin potensi yang dimiliki. (S12) PENGETAHUAN Menguasai konsep sinyal dan sistem linear dalam ranah waktu, ranah frekuensi dan frekuensi kompleks. KETERAMPILAN KHUSUS Mampu menganalisis sinyal dan sistem linear time-invariant ranah waktu kontinu dan ranah waktu diskrit. KETERAMPILAN UMUM

2 8 Tahapan Capaian Pembelajaran Mampu menggunakan software Matlab/Simulink untuk melakukan visualisasi dan eksperimentasi konsep sinyal dan sistem linear. SIKAP Menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri. Bekerja sama untuk dapat memanfaatkan semaksimal mungkin potensi yang dimiliki. PENGETAHUAN 1. Menguasai konsep sinyal dan sistem, representasi, klasifikasi dan operasi pada sinyal dan sistem. 2. Menguasai konsep sistem LTI waktu kontinu untuk melakukan analisis sistem dalam ranah waktu kontinu. 3. Menguasai teori transformasi Fourier waktu kontinu dan aplikasinya untuk melakukan analisis sinyal dan sistem waktu kontinu dalam ranah frekuensi. 4. Menguasai teori transformasi Laplace dan aplikasinya untuk melakukan analisis sinyal dan sistem waktu kontinu dalam ranah frekuensi kompleks. 5. Menguasai konsep sistem LTI waktu diskrit untuk melakukan analisis sistem dalam ranah waktu diskrit. 6. Menguasai teori transformasi Fourier waktu diskrit dan aplikasinya untuk melakukan analisis sinyal dan sistem diskrit dalam ranah frekuensi. 7. Menguasai teori transformasi Z dan aplikasinya untuk melakukan analisis sinyal dan sistem waktu diskrit dalam ranah frekuensi kompleks. KETERAMPILAN 1. Mampu merepresentasikan dan mengklasifikasikan sinyal dan sistem dalam ranah waktu kontinu dan waktu diskrit 2. Mampu melakukan operasi pada sinyal dan mendapatkan spektrum sinyal. 3. Mampu mendapatkan respon sistem LTI terhadap masukan yang diketahui melalui konvolusi dalam ranah waktu kontinu dan ranah waktu diskrit. 4. Mampu mendapatkan respon sistem LTI terhadap masukan yang diketahui melalui penyelesaian persamaan differensial alam ranah waktu kontinu dan penyelesaian persamaan beda untuk ranah waktu diskrit. 5. Mampu mendapatkan dan mengklasifikasikan respon frekuensi sistem LTI waktu kontinu dan waktu diskrit. 6. Mampu mendapatkan respon sistem LTI terhadap masukan yang diketahui melalui respon frekuensi sistem LTI waktu kontinu dan waktu diskrit.

3 9 Topik/Pokok Bahasan 7. Mampu mendapatkan fungsi alih dan menentukan kestabilan sistem LTI waktu kontinu dan waktu diskrit. : 1) Konsep Sinyal dan Sistem 2) Sistem LTI Waktu Kontinu 3) Fourier Waktu Kontinu 4) Laplace 5) Sistem LTI Waktu 6) Fourier Waktu 7) Z 10 Pustaka : [1] Fatoni, Ali. Diktat Sistem Linear [2] S.Soliman, Samir and D.Srinath,M. : "Continous and Discrete Signal and Systems", Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey [3] V. Oppenheim, A and T. Young, Ian : "Signal and Systems", Prentice-Hall of India, New Delhi 1990 [4] Sanjit K Mitra: Digital Signal Processing : A Computer - Based Approach. 4th Edition. Mcgraw Hill Education, Prasyarat : Rangkaian Listrik

4 No Capaian Pembelajaran Pokok Bahasan 1 Menguasai konsep sinyal dan sistem untuk merepresentasikan, mengklasifikasikan, melakukan operasi pada sinyal dan sistem. Materi Pembelajaran Konsep Sinyal dan Sistem - Konsep Sinyal - Konsep Sistem Metode Pembelajaran (Estimasi Waktu) Kelas: 9 Aktivitas Instruksional Gagne Indikator Capaian Pembelajaran Asesmen Mampu mengklasifikasikan sinyal dan sistem yang diamati di lingkungan sekitar, khususnya di bidang teknik elektro Mampu merepresentasikan sinyal dan sistem secara matematis dan visual menggunakan Matlab Mampu melakukan operasi pada sinyal dan memvisualisasikannya menggunakan Matlab Mampu mengenali sifat-sifat sistem dan membuktikan secara matematis dan visual menggunakan Matlab Mampu mendemonstrasikan perubahan karakteristik sinyal dan sistem melalui perubahan parameter, secara mandiri maupun dengan kelompok menggunakan MATLAB Pengalaman Belajar Kuis Online 1: Pretes Bab 1 Tugas 1 Penyelesaian Soal Percobaan di Lab 1 Representasi Sinyal dan Sistem Bobot (%) 10 2 Menguasai konsep sistem LTI waktu kontinu untuk melakukan analisis sistem dalam ranah waktu kontinu. Sistem LTI Waktu Kontinu Sinyal Waktu Kontinu dalam Bentuk Impuls Integral Konvolusi (6 x 60 menit) Kelas: 9 Aktivitas Mampu menghitung respon sistem LTI terhadap masukan yang diketahui melalui konvolusi integral Mampu mengenali sifat-sifat sistem LTI dengan pembuktian secara matematis Mampu menghitung respon sistem LTI terhadap masukan yang diketahui melalui penyelesaian persamaan differensial Kuis Online 2: Tugas 2 Penyelesaian Soal

5 3 Menguasai konsep sistem LTI waktu diskrit untuk melakukan analisis sistem dalam ranah waktu diskrit. - Sifat-Sifat Sistem LTI Waktu Kontinu PD Input-output - Stabilitas Sistem LTI Sistem LTI Waktu Sinyal Waktu dalam Bentuk Impuls Penjumlahan Konvolusi - Sifat-Sifat Sistem LTI Waktu Waktu Persamaan Beda - Stabilitas Sistem waktu Instruksional Gagne Kelas: Metode Show-Tell-Do- Check Mampu menentukan kestabilan sistem LTI berdasarkan akar-akar persamaan karakteristik sistem. Mampu merepresentasikan sistem LTI dalam bentuk diagram simulasi kanonik I dan kanonik II. Mampu mendemonstrasikan simulasi sistem LTI waktu kontinu menggunakan Simulink dan melakukan eksperimen untuk mengamati karakteristik sistem dengan perubahan parameter. Mampu menghitung respons sistem LTI terhadap masukan yang diketahui melalui konvolusi penjumlahan Mampu mengenali sifat-sifat sistem LTI dengan pembuktian secara matematis Mampu menghitung respons sistem LTI terhadap masukan yang diketahui melalui penyelesaian persamaan beda Mampu menentukan kestabilan sistem LTI berdasarkan akar-akar persamaan karakteristik sistem. Mampu merepresentasikan sistem LTI dalam bentuk diagram simulasi kanonik I dan kanonik II. Mampu mendemonstrasikan simulasi sistem LTI waktu diskrit menggunakan Simulink dan melakukan eksperimen untuk mengamati karakteristik sistem dengan perubahan parameter. Kuis Online 3: Tugas 3 Penyelesaian Soal Percobaan di Lab 2 Analisis Sinyal dan Sistem LTI Ranah Waktu

6 4 Menguasai konsep transformasi Fourier waktu kontinu (TFWK) dan aplikasinya untuk melakukan analisis sinyal dan sistem waktu kontinu dalam ranah frekuensi. Fourier Waktu Kontinu Orthogonal - Deret Fourier Eksponensial Kompleks - Sifat-Sifat Deret Fourier - Sistem dengan Input Periodik - Fourier - Sifat-sifat Fourier - Respon Frekuensi Sistem - Aplikasi Fourier Kelas: : 9 Aktivitas Instruksional Gagne Mampu merepresentasikan sinyal periodik dalam bentuk deret Fourier eksponensial kompleks dan Trigonometri. Mampu mendapatkan spektrum garis: spektrum magnitudo dan spektrum fase Mampu menggunakan sifat-sifat deret Fourier untuk mendapatkan representasi deret Fourier suatu operasi pada sinyal Mampu menghitung respons sistem LTI dengan masukan sinyal periodik Mampu merepresentasikan sinyal dalam ranah frekuensi dalam bentuk spektrum magnitudo dan fase menggunakan TFWK Mampu merepresentasikan kembali sinyal dan sistem dalam ranah frekuensi ke dalam ranah waktu menggunakan TFWK invers. Mampu menggunakan sifat-sifat TFWK untuk mendapatkan representasi suatu operasi pada sinyal dalam ranah frekuensi. Mampu mendapatkan respons frekuensi sistem LTI dan merepresentasikan respons magnitudo dan respons fasenya. terhadap masukan yang diketahui menggunakan TFWK. Mampu menjelaskan aplikasi TFWK dalam proses filtering, modulasi dan demodulasi melalui visualisasi dalam ranah frekuensi. Kuis Online 4: Tugas 4 Penyelesaian Soal

7 5 Menguasai teori transformasi Fourier waktu diskrit (TFWD) dan aplikasinya untuk melakukan analisis sinyal dan sistem diskrit dalam ranah frekuensi. 6 Menguasai teori transformasi Laplace & aplikasinya untuk melakukan Fourier Waktu - Deret Fourier Waktu - Sifat-sifat Deret Fourier Waktu - Sistem dengan Input Periodik - Fourier Waktu - Sifat-sifat Fourier Waktu - Respon Frekuensi Sistem Waktu - Fourier Sinyal Waktu Kontinu Tersampel Laplace - Laplace Kelas: Metode Show-Tell-Do- Check Mampu mendemonstrasikan simulasi dan eksperimen sinyal dan sistem LTI waktu diskrit dalam ranah frekuensi. Mampu merepresentasikan sinyal waktu diskrit dalam ranah frekuensi dalam bentuk spektrum magnitudo dan fase menggunakan TFWD. Mampu menggunakan sifat-sifat TFWD untuk mendapatkan representasi ranah frekuensi suatu operasi pada sinyal dalam. Mampu merepresentasikan kembali sinyal dan sistem dalam ranah frekuensi ke dalam ranah waktu menggunakan TFWD invers. Mampu mendapatkan respons frekuensi sistem LTI dan merepresentasikan respons magnitudo dan respons fasenya. terhadap masukan yang diketahui menggunakan TFWD. Mampu merepresentasikan sekuen periodik dalam ranah frekuensi menggunakan TFWD Mampu merepresentasikan sinyal waktu kontinu tersampel dalam ranah frekuensi menggunakan TFWD Mampu mendemonstrasikan simulasi dan eksperimen sinyal dan sistem LTI waktu diskrit dalam ranah frekuensi. Mampu merepresentasikan sinyal dan sistem waktu kontinu dalam ranah frekuensi kompleks (s-domain). Kuis Online 5: Tugas 5 Penyelesaian Soal Percobaan di Lab 3 Analisis Sinyal dan Sistem LTI Ranah Frekuensi Kuis Online 6:

8 analisis sinyal dan sistem waktu kontinu dalam ranah frekuensi kompleks. 7 Menguasai teori transformasi Z dan aplikasinya untuk melakukan analisis sinyal dan sistem - Sifat-sifat Laplace - Laplace Balik (Invers) - Fungsi Transfer - Diagram Blok Sistem Z - Definisi Z - Sifat-sifat Z Kelas: 9 Aktivitas Instruksional Gagne Mampu menggunakan sifat-sifat transformasi Laplace untuk mendapat representasi ranah frekuensi komplek dari operasi pada sinyal dan sistem waktu kontinu Mampu merepresentasikan kembali sinyal dan sistem LTI dalam ranah frekuensi kompleks ke dalam ranah waktu menggunakan transformasi Laplace invers. dalam bentuk rangkaian listrik terhadap sinyal masukan yang diketahui. Mampu mendapatkan fungsi alih sistem LTI dan menentukan kestabilannya berdasarkan nilai/lokasi pole-pole sistem. dalam persamaan differensial terhadap sinyal masukan yang diketahui. Mampu menyelesaikan problema sistem pengaturan sederhana menggunakan transformasi Laplace. Mampu mendemonstrasikan simulasi dan eksperimen sinyal dan sistem LTI waktu kontinu dalam ranah frekuensi kompleks. Mampu merepresentasikan sinyal dan sistem waktu diskrit dalam ranah frekuensi komplek (z-domain) Mampu menggunakan sifat-sifat transformasi Z untuk mendapat representasi Tugas 6 Penyelesaian Soal Kuis Online 7: Tugas 7 Penyelesaian Soal

9 waktu diskrit dalam ranah frekuensi kompleks. - Tranformasi Z - Balik (Invers) - Fungsi Transfer Z - Stabilitas Sistem dalam domain z - Relasi antara Z dan Laplace Kelas: Metode Show-Tell-Do- Check ranah frekuensi komplek dari operasi pada sinyal dan sistem LTI waktu diskrit Percobaan di Lab 4 Mampu merepresentasikan kembali sinyal Analisis Sinyal dan dan sistem LTI dalam ranah frekuensi Sistem LTI Ranah kompleks ke dalam ranah diskrit Frekuensi Komplek menggunakan transformasi Laplace invers. Mampu mendapatkan fungsi alih sistem LTI dan menentukan kestabilannya berdasarkan nilai/lokasi pole-pole sistem. dalam persamaan beda terhadap sinyal masukan yang diketahui. Mampu mendemonstrasikan simulasi dan eksperimen sinyal dan sistem LTI waktu diskrit dalam ranah frekuensi kompleks. *) Presentasi, tugas, quiz, praktikum lab