Dolanan Neng Jakarta

Senin, 05 Desember 2011 15.00 naim
, 0 komentar

Dolanan neng Jakarta selama 2 bulan dari tanggal 20 September 2011 s.d. 22 November 2011


Figure 1 Tempat nongkrong selama 2 bulan


Figure 2 Pengganjal Weteng saat finishing project theses

Figure 3 Pengganjal Weteng saat finishing project theses

Figure 4 Pengganjal Weteng saat finishing project theses

Figure 5 Pengganjal Weteng saat finishing project theses

Figure 6 Numpang tidur @Hotel Kencana Pati (29-10-2011)

Figure 7 Main ke kos Udin fisika 2007 yang sedang TA di LEMIGAS

Figure Main ke rumah pembimbing TA @Kreo (04 s.d. 06-11-2011)


Figure 9 Menunggu someone @stasiun KRL UI dan melihat pemandangan lucu

Figure 9 Week end

Bersambung.... to be continue

Minyak Bumi

Rabu, 29 Juni 2011 19.31 naim
, 0 komentar

Pendahuluan

Minyak Bumi merupakan bahan bakar yang dihasilkan oleh alam dari fosil-fosil yang terpendam berjuta-juta tahun. Fosil adalah sisa tulang-belulang binatang atau sisa tumbuhan zaman purba yang telah membatu dan tertanam di bawah lapisan tanah. Minyak mentah (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur, oksigen, dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam.

Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah adalah alkana (parafin), sikloalkana (napten), dan aromatik. Proporsi dari ketiga tipe hidrokarbon sangat tergantung pada sumber minyak bumi.Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon yang terbanyak tetapi kadang-kadang mengandung sikloalkana sebagai komponen yang terbesar, sedangkan aromatik selalu merupakan komponen yang paling sedikit. Untuk memisahkan fraksi-fraksi dalam minyak bumi dapat dilakukan dengan cara distilasi bertingkat. Setelah melalui distilasi bertingkat minyak bumi akan terpisah menjadi gas, bensin, kerosin, solar dan lain-lain. Hasil distilasi tersebut digunakan untuk menggerakan berbagai mesin, seperti: mobil, pesawat, mesin diesel dan lain-lain, untuk keperluan industri, aspal dan sebagainya.


Pembentukan Minyak Bumi

Ada tiga jenis bahan bakar fosil yaitu: gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Fosil adalah sisa tulang-belulang binatang atau sisa tumbuhan zaman purba yang telah membatu dan tertanam di bawah lapisan tanah. Minyak bumi dan Gas Alam berasal dari pelapukan sisa kehidupan purba yang terpendam bersama air laut dan masuk ke dalam batuan pasir, lempung, atau gamping. Minyak bumi terbentuk sekitar 2 juta tahun lalu.

Minyak bumi dikenal dengan sebutan petroleum atau minyak mentah. Kata "Petroleum" berasal dari bahasa latin yaitu: Petro, berarti "Batuan" dan Oleum, berarti "Minyak".

Proses pembentukan minyak bumi terjadi karena endapan sisa zat organik dari hewan laut dan mikroorganisme yang masuk kerongga pori-pori batuan yang berisi air laut. Tekanan dan suhu yang tinggi serta adanya bakteri memecah sisa zat organik menjadi molekul hidrokarbon sederhana berupa minyak bumi akan terpisah dan terdorong untuk bergerak mencari tempat lain. Minyak dapat terperangkap dalam batuan sedimen yang kedap atau kadang-kadang merembes keluar permukaan bumi.

Pada umumnya minyak bumi terperangkap dalam bebatuan yang tidak berpori dalam pergerakannya ke atas. Untuk memperoleh minyak bumi atau petroleum ini dilakukan pengeboran.

Ada Gambar disini

Bagaimana para ahli menemukan lokasi minyak bumi?

  1. Awalnya mereka melihat petunjuk di permukaan bumi. Minyak bumi biasanya ditemukan di bawah permukaan yang berbentuk kubah (lihat Gambar 6).
  2. Melakukan survei seismik untuk menentukan struktur batuan di bawah permukaan tersebut.
  3. 3. Kemudian mereka melakukan pengeboran kecil untuk menentukan ada tidaknya minyak (Gambar 7). Jika ada, maka dilakukan beberapa pengeboran untuk memperkirakan apakah jumlah minyak bumi tersebut ekonomis untuk diambil atau tidak.

Cara kerja seismologi untuk mencari minyak bumi.

Seismologi bisa digunakan untuk mencari cadangan minyak bumi baik di darat maupun di laut. Bagian utama seismologi yaitu pemicu getaran dan penerima sinyal. Pemicu getaran ada seperti Compressed-air gun (khusus di gunakan untuk ekplorasi lepas pantai), Thumper truck (untuk esplorasi minyak di daratan) dan bahan peledak (Gambar 6).

Bunyi atau getaran yang dihasilkan oleh Thumper truck memancarkan sinyal atau gelombang bunyi, sinyal akan kembali dipantulkan kembali oleh batas antar lapisan batuan yang berbeda ditangkap oleh geophone, data kemudian dikirim ke truk yang berfungsi sebagai pusat kendali. Dengan mendeteksi pantulan tersebut para ahli bisa menggambarkan peta susunan batuan di bawah permukaan bumi untuk menemukan cadangan minyak (Gambar 6).

Jika cadangan minyak bumi positif pada suatu lokasi maka proses pengeboran mulai dilakukan. Berikut ini bagian-bagian peralatan Rig yang digunakan untuk mengebor di daratan (Gambar 7):

  1. Hoist attachment (1), Derrick (2), Traveling block (3), Hook (4), Injection head (5), Mud injection column (6), Turntable driving the drilling pipes (6), Winches (7), Motors (8), Mud pump (9), Mud pit (10), Drilling pipe (11), Cement retaining the casing (12), Casing (13), Drill string (14), Drilling tool (15).
  2. Rig digunakan untuk mengebor dengan kedalaman 2000- 4000 meter tapi ada juga yang sampai 6000 meter. Rig dilengkapi mata bor dengan diameter 20-50 sentimeter. Mata bor ini yang berputar menembus perut bumi.


Komponen Penyusun Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan campuran kompleks dari berbagai senyawa golongan hidrokarbon yaitu golongan alifatik, golongan alisiklik dan golongan aromatik. Tabel berikut menyatakan komposisi senyawa hidrokarbon dalam beberapa komponen minyak bumi

Komponen
Minyak Bumi

% volume

n. Alkana

Sikloalkana

Isoalkana

Aromatik

Residu

Gas

100

-

-

-

-

Bensin

38

43

20

9

-

Kerosin

23

43

15

19

-

Solar

22

48

9

21

-

Minyak Pelumas

16

52

6

24

-

Residu

13

51

1

27

8

Tabel 1. Komponen Minyak Bumi
Sumber : http://ana90.multiply.com/journal/item/5


Pengolah Minyak Bumi

Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan laut. Minyak bumi di peroleh dengan membuat sumur bor. Minyak mentah yang di peroleh ditampung dalam kapal tanker atau dialirkan melalui pipa ke stasiun tangki atau ke kilang minyak mentah (Crude Oil) berbentuk cairan kental hitam dan berbau kurang sedap. Pengolahan minyak mentah melalui beberapa proses di antaranya proses penyulingan, proses konversi, pemisahan logam dan pencampuran fraksi.



Gambar. Pengeboran minyak bumi lepas pantai
Sumber:http://www.solarnavigator.net/images/oil_platform_rig_hibernia.jpg



Gambar. Kapal tanker untuk menampung minyak bumi
Sumber:http://resources.schoolscience.co.uk/ExxonMobil/infobank/images/tanker1.jpg

Proses Penyulingan (Distilasi Bertingkat)

Proses penyulingan (fraksionasi) minyak bumi, minyak mentah (Crude Oil) yang baru diperoleh dari pengeboran tidak dapat digunakan secara langsung. Minyak mentah merupakan campuran dengan komponen utama hidrokarbon alifatik dan hidrokarbon rantai atom C sederhana hingga rantai atom C kompleks.

Dengan memperhatikan perbedaan titik didih dari komponen minyak mentah dilakukan pemisahan melalui proses distilasi bertingkat yaitu; penyulingan dengan menggunakan fraksi-fraksi pendinginan sesuai rentang titik didih senyawa yang diinginkan. Dengan cara ini, proses pengembunan terjadi dalam beberapa tahap dan disebut fraksinasi.

Proses Konversi (Conversion Processes)

Hampir 70% dari minyak mentah diproses secara konversi. Tujuan dari proses konversi untuk memperoleh fraksi-fraksi dengan kuantitas dan kualitas sesuai permintaan pasar.

Beberapa jenis konversi dalam kilang minyak adalah:

  1. Cracking (perekahan)
    Merupakan proses pemecahan molekul-molekul hidrokarbon besar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil dengan adanya pemanasan atau katalis.

Contohnya perekahan fraksi minyak ringan/berat menjadi fraksi gas, bensin, kerosin, dan minyak solar.

  1. Reforming
    Bertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang/alisiklik, aromatik. Contohnya komponen rantai lurus dari fraksi bensin diubah menjadi aromatik.
  2. Alkilasi
    Adalah penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar Contohnya penggabungan molekul propena dan butena menjadi komponen fraksi bensin.
  3. Coking
    Adalah proses perekahan fraksi residu padat menjadi fraksi minyak bakar dan hidrokarbon intermediat.


Pemisahan Pengotor dalam Fraksi

Fraksi-fraksi mengandung berbagai pengotor antara lain senyawa organik yang mengandung S, N, O, air, logam dan garam anorganik. Pengotor dapat dipisahkan dengan cara melewatkan fraksi melalui:

  1. Berfungsi untuk memisahkan hidrokarbon tidak jenuh, senyawa nitrogen, senyawa oksigen, dan residu padat seperti aspal.
  2. Mengandung agen pengering untuk memisahkan air
  3. Berfungsi untuk memisahkan belerang/senyawa belerang



Gambar. Skema Pengolahan Minyak Bumi
Sumber:http://iekonomi-migas.blogspot.com

Pencampuran Fraksi

Pencampuran fraksi dilakukan untuk mendapatkan produk akhir sesuai yang diinginkan sebagai contoh:

  1. Fraksi bensin dicampur dengan hidrokarbon rantai bercabang/alisiklik/aromatik dan berbagai aditif untuk mendapatkan kualitas tertentu.
  2. Fraksi minyak pelumas dicampur dengan berbagai hidrokarbon dan aditif untuk mendapatkan kualitas tertentu.
  3. Fraksi nafta dengan berbagai kualitas (grade) untuk industri petrokimia. (Sumber: buku kimia eksis kelas X)



Gambar. Pencampuran Fraksi
Sumber:http://id.wiki.detik.com/wiki/Kilang minyak


Kegunaan Minyak Bumi

Pengkilangan/penyulingan (refening) adalah proses perubahan minyak mentah menjadi produk seperti:

  1. Gas Alam
    Gas dari hasil distilasi yang dipergunakan untuk keperluan bahan bakar rumah tangga atau pabrik. (Gambar. 13)


    Gambar. 13 LPG
  2. Bensin
    Bensin digunakan:
    • Sebagai bahan bakar motor (Gbr. 14)
    • Bahan ekstraksi pelarut dan pembersih.
    • Bahan bakar penerangan dan pemanasan.


Gambar. 14. SPBU

  1. Nafta
    Nafta adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerosin yang digunakan untuk :
    • Pelarut dry cleaning (pencuci)
    • Pelarut karet
    • Bahan awal etilen
    • Bahan bakar jet dikenal sebagai JP-4


  1. Kerosin
    Kerosin digunakan sebagai
    • Minyak tanah
    • Bahan bakar jet dikenal dengan air plane
  2. Solar dan diesel
    Solar dan diesel digunakan sebagai
    • Pada bahan bakar motor, diesel tipe besar (seperti Bus & Truk )
    • Memproduksi uap
    • Mencairkan hasil peridustrian
    • Membakar batu
    • Mengerjakan panas dari logam

  1. Minyak pelumas (Oli)
    digunakan untuk melumasi mesin-mesin.(Gbr 17)

  1. Lilin
    Digunakan untuk penerangan, kertas pembungkus berlapis, lilin batik, korek api, bahan pengkilap seperti semir sepatu. (Gbr 18)


  2. Minyak bakar
    Digunakan sebagai bahan bakar di kapal, industri pemanas dan pembangkit listrik.
  3. Bitumen
    Materi aspal digunakan sebagai lapisan anti korosi, isolasi listrik dan pengedap suara pada lantai. (Gbr 19)


Jika dibuat tabel kegunaan minyak bumi adalah sebaga berikut :

Fraksi

Jumlah atom C

Titik didih (°C)

Kegunaan

Gas

C1 - C4

< 20

Bahan bakar LPG dan bahan baku untuk senyawa organik.

Bensin (Gasolin)

C5 - C10

40 - 180

Bahan bakar organik.

Nafta

C6 - C10

70 - 180

Nafta diperoleh dari fraksi bensin, digunakan untuk sintetis senyawa organik, pembuatan plastik, karet sintetis, detergen, obat, cat, bahan pakaian dan kosmetik.

Kerosin

C11 - C14

180 - 250

Digunakan sebagai bahan bakar pesawat udara dan bahan bakar kompor parafin.

Minyak solar dan diesel

C15 - C17

250 - 300

Digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermesin diesel dengan rotasi tinggi.

Minyak pelumas

C18 - C20

300 - 350

Digunakan sebagai minyak pelumas. Hal ini terkait dengan kekentalannya (Viskositas) yang cukup besar.

Lilin

> C20

> 350

Sebagai lilin parafin untuk membuat lilin, kertas pembungkus berlapis, dll.

Minyak bakar

> C20

> 350

Bahan bakar dikapal, industri pemanas dan pembangkit listrik.

Bitumen

> C40

> 350

Materi aspal jalan dan atap bangunan, anti korosi, isolasi listrik, kedap suara pada lantai


Bensin

Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang memegang peranan penting. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5 - C 10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan. Bensin dapat dibuat dengan beberapa cara antara lain yaitu:

  1. Penyulingan langsung dari mnyak bumi, dimana kualitasnya tergantung pada susunan kimia dari bahan-bahan dasar.
  2. Merekah (cracking) dari hasil-hasil minyak berat, misal dari minyak gas dan residu.
  3. Merekah (retorming) bensin berat dari kualitas yang kurang baik.
  4. Sintesis dari zat-zat berkarbon rendah.

Sifat yang diperhatikan untuk menentukan baik tidaknya bensin adalah sebagai berikut:

  1. Keadaan terbang (titik embun)
    Gangguan oleh gelembung-gelembung gas dalam karburator dari sebuah motor disebabkan oleh adanya kadar yang terlalu tinggi dari fraksi-fraksi yang sangat ringan dari bensin.
  2. Kecenderungan mengetok (knocking)
    Ketika rasio tekanan dari motor relatif tinggi. Pembakaran menyebabkan letusan (peledakan). Hidrokarbon rantai bercabang dan aromatik sangat mengurangi kecenderungan dari bahan bakar yang menyebabkan knocking misal dengan: 2,2,2-tri metil pentane (Iso Oktan) adalah anti knock fuels. Mesin automobile modern memerlukan bilangan oktan 90 dan 100.
  3. Titik Beku
    Jika dalam bensin terdapat prosentasi yang tinggi dari aromatik-aromatik tertentu maka pada waktu pendinginan, aromatik itu akan mengkristal dan mengakibatkan tertutupnya alat penyemprotan dalam karburator.
  4. Kadar Belerang tinggi
    Menyebabkan korosi, mempengaruhi bilangan oktan, merusak dinding silinder-silinder.

Jenis Bensin

Ada 3 jenis bensin produksi Pertamina, yakni Premium, Pertamax, dan Pertamax Plus. Mesin mobil maupun motor memerlukan jenis bensin yang sesuai dengan desain mesin itu sendiri agar dapat bekerja dengan baik dan menghasilkan kinerja yang optimal. Jenis bensin tersebut biasanya diwakili dengan angka/nilai oktan (RON), misalnya Premium ber-oktan 88, Pertamax ber-oktan 92 dan seterusnya. Beberapa keunggulan dari Pertamax dan Pertamax Plus dibanding Premium:

  1. Mempunyai bilangan oktan yang tinggi kecepatan tinggi.
    Mesin yang membutuhkan bensin dengan bilangan oktan yang tinggi dimaksudkan agar tenaga mesin menjadi lebih besar dan kendaraan dapat melaju dengan cepat.
  2. Meningkatkan kinerja mesin agar mesin makin bertenaga.
    Pertamax dan Pertamax plus memilik stabilitas oksidasi yang tinggi dan juga mengandung aditif generasi terakhir. Pembakaran bensin menjadi semakin sempurna sehingga kenerja mesin bertambah baik.
  3. Bersifat ramah lingkungan.
    Pertamax dan Pertamax plus tidak mengandng Pb yang bersifat racun. Pembakaran yang semakin sempurna juga dapat mengurangi kadar emisi gas polutan seperti CO dan NOx.
  4. Lebih ekonomis dari segi harga bahan bakar dan biaya perawatan.
    Pertamax dan Pertamax plus sudah mengandung aditif sehingga praktis dan tepat takarannya. Aditif juga dapat melindungi mesin sehingga dapat menekan biaya perawatan.

Bensin berfungsi sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Oleh karena bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus diuapkan dalam karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yang dihasilkan dari proses pembakaran bensin diubah menjadi gerak melalui tahapan berikut:

  1. Gerakan pengambilan udara (Air-intake stroke)
    Sewaktu piston turun, campuran uap bensin dan udara ditarik masuk ke dalam silinder melalui katup
  2. Gerakan kompresi (Compression stroke)
    Kedua katup tertutup dan piston kembali naik, sehingga menekan campuran uap bensin dan udara.
  3. Gerakan daya (Power stroke)
    Percikan listrik dilewatkan untuk membakar campuran uap bensin dan udara sebelum piston mencapai bagian atas silinder. Pembakaran menghasilkan lebih banyak mol produk reaksi dan juga panas yang besar. Akibatnya tekanan gas meningkat dan piston terdorong ke bawah. Gerakan piston ini memutar proses engkol untuk menggerakkan kendaraan.
  4. Gerakan pelepasan gas (Exhaust stroke)
    Katup gas buang terbuka dan produk pembakaran keluar dari silinder.

Beberapa aditif dalam bensin

Jenis aditif

Keterangan

Antiketukan

Untuk memperlambat pembakaran bahan TEL (tetra etil lead), sekarang diganti dengan etanol.

Antioksidan

Untuk menghambat pembentukan kerak yang dapat menyumbat saringan dan saluran bensin.

Pewarna

Untuk membedakan berbagai jenis bensin.

Antikorosi

Untuk mencegah korosi pada logam yang bersentuhan dengan bensin, contohnya asam karboksilat.

Detergen karburator

Untuk mencegah/ membersihkan kerak dalam karburator. Detergen karburator mengandung berbagai senyawa seperti amina dan amida

Antikerak PFI (Port fuel injection)

Untuk membersihkan kerak pada system PFI kendaraan. Contohnya adalah dispersan polimer yang mengandung amina dan polieter amina


Dampak Pembakaran

Dampak Pembakaran Bahan Bakar terhadap Lingkungan

Bahan bakar dari minyak bumi salah satunya adalah bensin, pembakaran bensin dalam mesin kendaraan mengakibatkan pelepasan berbagai zat sehingga dapat mengakibatkan pencemaran udara.

Zat Pencemar

Sumber

Dampak terhadap lingkungan

CO2

Pembakaran bahan bakar

Pemanasan global/ efek rumah kaca

CO

Pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna

Bersifat racun dan dapat menyebabkan kematian jika CO di udara mencapai 0,1%

NOx ( NO, NO2 )

Pembakaran bahan bakar pada suhu tinggi di mana nitrogen dalam udara ikut teroksidasi

Hujan asam dan smog fotokimia

Pb

Penggunaan bensin yang mengandung aditif senyawa timbal

Timbal bersifat racun

LANGKAH-LANGKAH MENGATASI DAMPAK DARI PEMBAKARAN BENSIN

  1. Produksi bensin ramah lingkungan, seperti tanpa aditif Pb.
  2. Penggunaan EFI (Elektronic Fuel Injection) pada system bahan bakar.
  3. Penggunaan converter katalik pada system buangan kendaraan.
  4. Penghijauan atau pembuatan taman dalam kota.
  5. Penggunaan bahan bakar alternatif yang dapat diperbarui dan yang lebih ramah lingkungan, seperti tenaga surya dan sel bahan bakar (fuel cell).

Wavelet

Rabu, 18 Mei 2011 22.15 naim
, 1 komentar

Wavelet
Wavelet adalah gelombang yang berukuran lebih kecil dan pendek bila dibandingkan dengan sinyal pada sinusoid pada umumnya, di mana energinya terkonsentrasi pada selang waktu tertentu yang digunakan sebagai alat untuk menganalisa transien, non-stasioneritas, dan fenomena varian waktu . Metoda untuk menganalisis gelombang sinyal yang terlokalisir dapat menggunakan wavelet transformation.

Hal utama yang dapat dilakukan oleh analisis wavelet adalah analisis lokal. Analisis wavelet mampu menunjukkan informasi sinyal yang tidak dimiliki oleh analisis sinyal yang lain, seperti kecenderungan, titik yang putus, dan kemiripan. Karena kemampuannya melihat data dari berbagai sisi, wavelet mampu menyederhanakan dan mengurangi noise tanpa memperlihatkan penurunan mutu.


Transformasi Wavelet
Transformasi wavelet dalam lingkup signal processing adalah suatu metoda untuk mendekomposisi (memisahkan) sinyal masukan yang diinginkan menjadi sebuah bentuk gelombang lain (wavelet). Kemudian akan dilakukan analisis pada sinyal tersebut dengan mengolah koefesien-koefesien wavelet tersebut.

Transformasi wavelet hadir sebagai pelengkap sekaligus perbaikan dari metoda sebelumnya yaitu transformasi Fourier. Kemampuan transformasi Fourier yang terbatas pada analisa frekuensi dan amplitude, tidak dapat digunakan untuk menganalisa kapan frekuensi tertentu terjadi. Selain itu, Fourier hanya mampu menangani gelombang yang tidak berubah banyak terhadap waktu (stasioner). Tidak jauh berbeda dengan Short Time Fourier Transform (STFT) yang telah mampu mengambil parameter frekuensi terhadap waktu, namun mengalami keterbatasan presisi (dalam hal ini ukuran window). Ukuran waktu window yang ditentukan dalam STFT akan sama untuk semua frekuensi, sedang teknik windowing pada wavelet bervariasi.

Untuk melakukan transformasi wavelet diperlukan dua buah filter, yaitu high pass filter dan low pass filter. Satu sistem tersebut dinamakan filter bank structure. Filter digital yang digunakan adalah jenis FIR filter .


Gambar 1. Proses dekomposisi




Gambar 2. (a) Gambar sinyal tanpa filter. (b) gambar sinyal setelah dekomposisi


Dalam suatu balok diagram proses dekomposisi dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 3. Struktur filter bank dan blok diagram dekomposisi


Wavelet merupakan persamaan matematis yang memisahkan sinyal ke dalam frekuensi yang berbeda kemudian selanjutnya menganalisis masing–masing komponen dengan suatu resolusi yang disesuaikan dengan skala. Analisis pada wavelet pada dasarnya adalah pergeseran dan penskalaan suatu bentuk energi terbatas, yang dinamakan mother wavelet (ψ(t)) terhadap sinyal yang diinginkan.

Secara sederhana, transformasi wavelet yang diwujudkan dalam dekomposisi sinyal masukan dua bentuk gelombang yang berbeda yang sesuai dengan filter masing–masing gelombang. Low pass filter menghasilkan bentuk gelombang yang disebut dengan aproksimasi dan high pass filter menghasilkan gelombang acak yang disebut detail. Pembentukan gelombang tersebut menggunakan pendekatan analisis resolusi jamak terhadap frekuensi yang berbeda. Resolusi adalah pemisahan dari setiap sinyal yang berubah–ubah, menjadi bobot (skala) cuplikan yang digeser. Jadi analisis resolusi jamak berhubungan dengan penskalaan wavelet.

Kemudian gelombang hasil dari filtrasi high pass filter akan diperlebar oleh salah satu fungsi translasi dengan fungsi penskalaan tertentu yang disebut dengan mother wavelet.

Setelah melalui tahapan dekomposisi akan dilakukan sintesis (pembentukan kembali) pada koefesien–koefesien wavelet tersebut. Pada prosesnya sebelum difilter, koefesien–koefesien wavelet dicuplik maju atau dilakukan perpanjangan komponen sinyal dengan menyisipkan bit–bit nol antara cuplikan terlebih dahulu.

Gambar 4. blok diagram sintesis


Pada pemodelan noise sesungguhnya diasumsikan sinyal yang hendak dianalisis adalah:

Dengan sinyal X merupakan sinyal yang masih terdapat noise , S merupakan sinyal EKG, dan G merupakan noise yang ditambahkan serta n merupakan titik cuplikan.

Discrete Wavelet Transform (DWT) adalah salah satu transformasi wavelet yang merepresentasikan sinyal dalam domain waktu dan frekuensi. DWT memiliki keunggulan di antaranya mudah diimplementasikan dan efisien dalam hal waktu komputasi. Analisis sinyal dengan DWT dilakukan pada frekuensi yang berbeda dengan resolusi yang berbeda pula dengan mendekomposisi sinyal menjadi komponen detail dan komponen aproksimasi. Pada transformasi ini terjadi filterisasi dan down sampling, yaitu pengurangan koefesien pada fungsi genap.

Proses DWT dapat dilihat pada Gambar 1. dan Gambar 3. Dimisalkan sinyal asli 1 dimensi dalam hal ini EKG adalah f(n), h0 dan g0 adalah filter dengan fungsi skala dan fungsi wavelet dengan h0 adalah low pass filter decomposition dan g0 adalah high pass filter decomposition. cA adalah komponen aproksimasi yang merepresentasikan komponen frekuensi rendah dari sinyal EKG asli, dan cD adalah komponen detail yang merepresentasikan komponen frekuensi tinggi sinyal EKG asli. Jika dilakukan dekomposisi pada komponen aproksimasi dengan J level akan diperoleh komponen wavelet dalam level dekomposisi yang berbeda. Proses dekomposisi ini disebut analisis multiresolusional wavelet dengan J level pada sinyal audio asli f(n). Komponen detail dan aproksimasi yang dihasilkan menjadi cAi dan cDJ, dengan cDi (i = 1, 2, …, J) merepresentasikan komponen detail level ke–i .

Invers Discrete Wavelet Transform (IDWT) merupakan kebalikan dari transformasi wavelet diskrit (DWT). Pada transformasi ini dilakukan proses rekonstruksi sinyal, yaitu mengembalikan komponen frekuensi menjadi komponen sinyal semula. Transformasi dilakukan dengan proses up sampling dan pemfilteran dengan koefisien filter invers. Sehingga dalam satu sistem transformasi wavelet menggunakan empat macam filter, yaitu low pass filter dan high pass filter dekomposisi, dan low pass filter dan high pass filter rekonstruksi.


Wavelet Daubechies
Filter wavelet yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah filter wavelet Daubechies. Daubechies memiliki orde yang menggambarkan jumlah koefisien filternya. Sifat polinomial yang dimiliki oleh wavelet akan berpengaruh dalam penentuan jumlah koefisien filter wavelet. Semakin besar jumlah filter yang dimiliki oleh suatu wavelet filter daubechies, maka semakin baik filter tersebut dalam melakukan pemilihan frekuensi. Untuk Daubechies orde N (db–N), maka Daubechies tersebut memiliki ukuran koefisien filter 2N. Penggunaan koefesien Daubechies akan diimplementasikan langsung pada Bab III.

Gambar 5. keluarga wavelet Daubechies



De–noising
Denoising adalah cara menghilangkan atau mereduksi sinyal noise sekecil mungkin untuk mendapatkan visualisasi sinyal asli. Konsep yang digunakan dalam men–denoise sinyal adalah menghilangkan atau men–threshold terhadap komponen dari wavelet yang berfrekuensi tinggi atau yang disebut dengan koefesien detail. Sehingga sinyal keluaran yang ditampilkan setelah melewati filter bank adalah sinyal aproksimasi atau gabungan dari aproksimasi dan detail yang telah mengalami thresholding.


FIR (Finite Inpulse Response) FIR (finite impulse response) filter merupakan kumpulan respon impuls yang memiliki jumlah atau jangka waktu yang terbatas. FIR filter secara umum bersifat non – rekursif, yaitu tidak dipengaruhi oleh keluaran sistem sebelumnya, sedang keluaran dari sistem tersebut hanya bergantung pada masukan sekarang dan masukan sebelumnya .

FIR Filter menyatakan bahwa akibat dari transien pada keluaran filter akan hilang begitu saja. Berikut gambar aliran sinyal FIR yang digambarkan secara nonrekursif. Filter tersebut hanya terdiri dari banyak tap atau gerbang pada tingkatan delay. Unit respon impuls sebanding dengan banyaknya gerbang. Berikut persamaan FIR filter.




Gambar 6. Output pada FIR filter pada orde N dijumlahkan sesuai dengan nilai pada register

Langganan: Postingan (Atom)