TAPIS FIR BERBASIS JENDELA KAISER UNTUK MENAPIS SINYAL AUDIO DIGITAL

Berikut telah dirancang GUI MATLAB yang mengaplikasikan jendela Kaiser sebagai tapis lowpass, bandpass, bandstop, dan highpass. Tapis-tapis ini juga diterapkan untuk menapis audio digital.

Berikut adalah kode sumber callback dari tombol Lowpass:

function Lowpass_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to Lowpass (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

global x;

% Membaca semua parameter tapis

omega1s = str2num(get(handles.omega1s,'String'));

omega2s = str2num(get(handles.omega2s,'String'));

omega1p = str2num(get(handles.omega1p,'String'));

omega2p = str2num(get(handles.omega2p,'String'));

A1s = str2num(get(handles.A1s,'String'));

A2s = str2num(get(handles.A2s,'String'));

R1p = str2num(get(handles.R1p,'String'));

R2p = str2num(get(handles.R2p,'String'));

%Mengalikan dengan pi

omega1s = omega1s * pi;

omega1p = omega1p * pi;

omega2s = omega2s * pi;

omega2p = omega2p * pi;

if(omega1s > omega1p)

   

%Menghitung frek cut-ff dan lebar pita

tr_lebar=omega1s-omega1p;

M=ceil((-A1s-7.95)/(14.36*tr_lebar/(2*pi))+1)+1

n=[0:1:M-1];

beta=0.1102*(-A1s-8.7)

wc=(omega1s+omega1p)/2;                 %frekuensi cut-off ideal

%Tanggapan tapis ideal

hd=lp_ideal(wc,M);

%Tanggapan tapis aktual

w_kai=(kaiser(M,beta))';

h=hd.*w_kai;

%Tanggapan frekuensi

[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]);

delta_w=2*pi/1000;

%Menghitung riak dan atenuasi

Rp=(min(db(1:1:omega1p/delta_w+1)))         % riak passband aktual

As=round(max(db(omega1s/delta_w+1:1:501)))  % attenuasi stopband minimum

%Menampilkan tanggapan impuls ideal

axes(handles.axes7);

stem(n,hd,'color','r'); title('Respon impuls ideal');

axis([0 M-1 -0.1 0.3]);xlabel('n'); ylabel('hd(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan jendela Hamming

axes(handles.axes8);

stem(n,w_kai,'color','r'); title('Jendela Kaiser');

axis([0 M-1 0 1.1]);xlabel('n'); ylabel('wn');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan impuls aktual

axes(handles.axes9);

stem(n,h,'color','r');title('Respon impuls aktual');

axis([0 M-1 -0.1 0.3]);xlabel('n'); ylabel('h(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan dalam dB

axes(handles.axes3);

plot(w/pi,db,'color','r', 'LineWidth' ,2);title('Respon magnitudo dalam dB'); grid on;

axis([0 1 -100 10]);xlabel('frekuensi dalam unit pi'); ylabel('dB');

set(gca,'color',[0,0,0]);

% Menghitung Hasil Penapisan

y = conv(double(x),double(h), 'same');

axes(handles.axes2);

t = 0:length(y)-1;  %vektor indeks

stem(t,y,'linewidth',1,'color','y');title('Keluaran Tapis')

set(gca,'color',[0,0,0]);

else

    h = msgbox('Omega1s Harus Lebih Besar dari Omega1p');

end

%Menyimpan data global

global lowpass

lowpass = h;

Berikut adalah kode sumber callback dari tombol Bandpass:

function Bandpass_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to Bandpass (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

global x;

% Membaca semua parameter tapis

omega1s = str2num(get(handles.omega1s,'String'));

omega2s = str2num(get(handles.omega2s,'String'));

omega1p = str2num(get(handles.omega1p,'String'));

omega2p = str2num(get(handles.omega2p,'String'));

A1s = str2num(get(handles.A1s,'String'));

A2s = str2num(get(handles.A2s,'String'));

R1p = str2num(get(handles.R1p,'String'));

R2p = str2num(get(handles.R2p,'String'));

%Mengalikan dengan pi

omega1s = omega1s * pi;

omega1p = omega1p * pi;

omega2s = omega2s * pi;

omega2p = omega2p * pi;

if((omega1p > omega1s)&&(omega2s > omega2p))

   

%Menghitung frek cut-ff dan lebar pita

tr_lebar=min((omega1p-omega1s),(omega2s-omega2p));

M=ceil((-A1s-7.95)/(14.36*tr_lebar/(2*pi))+1)+1

n=[0:1:M-1];

beta=0.1102*(-A1s-8.7)

wc1=(omega1s+omega1p)/2; wc2=(omega2s+omega2p)/2;               %frekuensi cut-off ideal

%Tanggapan tapis ideal untuk bandpass

hd=lp_ideal(wc2,M)-lp_ideal(wc1,M);

%Tanggapan tapis aktual

w_kai=(kaiser(M,beta))';

h=hd.*w_kai;

%Tanggapan frekuensi

[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]);

delta_w=2*pi/1000;

%Menghitung riak dan atenuasi

Rp=(min(db(omega1p/delta_w+1:1:omega2p/delta_w))) % riak passband aktual

As=round(max(db(omega2s/delta_w+1:1:501)))   % attenuasi stopband minimum

%Menampilkan tanggapan impuls ideal

axes(handles.axes7);

stem(n,hd,'color','r'); title('Respon impuls ideal');

axis([0 M-1 -0.1 0.5]);xlabel('n'); ylabel('hd(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan jendela Hamming

axes(handles.axes8);

stem(n,w_kai,'color','r'); title('Jendela Kaiser');

axis([0 M-1 0 1.1]);xlabel('n'); ylabel('wn');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan impuls aktual

axes(handles.axes9);

stem(n,h,'color','r');title('Respon impuls aktual');

axis([0 M-1 -0.1 0.5]);xlabel('n'); ylabel('h(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan dalam dB

axes(handles.axes3);

plot(w/pi,db,'color','r', 'LineWidth' ,2);title('Respon magnitudo dalam dB'); grid on;

axis([0 1 -100 10]);xlabel('frekuensi dalam unit pi'); ylabel('dB');

set(gca,'color',[0,0,0]);

% Menghitung Hasil Penapisan

y = conv(double(x),double(h), 'same');

axes(handles.axes2);

t = 0:length(y)-1;  %vektor indeks

stem(t,y,'linewidth',1,'color','y');title('Keluaran Tapis')

set(gca,'color',[0,0,0]);

else

    h = msgbox('Omega1p Harus Lebih Besar dari Omega1s dan Omega2s Harus Lebih Besar dari Omega2p');

end

%Menyimpan data global

global bandpass

bandpass = h;

Berikut adalah kode sumber callback dari tombol Bandstop:

function Bandstop_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to Bandstop (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

global x;

% Membaca semua parameter tapis

omega1s = str2num(get(handles.omega1s,'String'));

omega2s = str2num(get(handles.omega2s,'String'));

omega1p = str2num(get(handles.omega1p,'String'));

omega2p = str2num(get(handles.omega2p,'String'));

A1s = str2num(get(handles.A1s,'String'));

A2s = str2num(get(handles.A2s,'String'));

R1p = str2num(get(handles.R1p,'String'));

R2p = str2num(get(handles.R2p,'String'));

%Mengalikan dengan pi

omega1s = omega1s * pi;

omega1p = omega1p * pi;

omega2s = omega2s * pi;

omega2p = omega2p * pi;

if((omega1s > omega1p)&&(omega2p > omega2s))

%Menghitung frek cut-ff dan lebar pita

tr_lebar=min((omega1s-omega1p),(omega2p-omega2s));

M=ceil((-A1s-7.95)/(14.36*tr_lebar/(2*pi))+1)+1

n=[0:1:M-1];

beta=0.1102*(-A1s-8.7)

wc1=(omega1s+omega1p)/2; wc2=(omega2s+omega2p)/2;               %frekuensi cut-off ideal

%Tanggapan tapis ideal untuk bandstop

hd=lp_ideal(wc1,M)+lp_ideal(pi,M)-lp_ideal(wc2,M);

%Tanggapan tapis aktual

w_kai=(kaiser(M,beta))';

h=hd.*w_kai;

%Tanggapan frekuensi

[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]);

delta_w=2*pi/1000;

%Menghitung riak dan atenuasi

Rp=(min(db(1:1:omega1p/delta_w+1)))         % riak passband aktual

As=round(max(db(omega1s/delta_w+1:1:501)))  % attenuasi stopband minimum

%Menampilkan tanggapan impuls ideal

axes(handles.axes7);

stem(n,hd,'color','r'); title('Respon impuls ideal');

axis([0 M-1 -0.1 0.5]);xlabel('n'); ylabel('hd(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan jendela Hamming

axes(handles.axes8);

stem(n,w_kai,'color','r'); title('Jendela Kaiser');

axis([0 M-1 0 1.1]);xlabel('n'); ylabel('wn');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan impuls aktual

axes(handles.axes9);

stem(n,h,'color','r');title('Respon impuls aktual');

axis([0 M-1 -0.1 0.5]);xlabel('n'); ylabel('h(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan dalam dB

axes(handles.axes3);

plot(w/pi,db,'color','r', 'LineWidth' ,2);title('Respon magnitudo dalam dB'); grid on;

axis([0 1 -100 10]);xlabel('frekuensi dalam unit pi'); ylabel('dB');

set(gca,'color',[0,0,0]);

% Menghitung Hasil Penapisan

y = conv(double(x),double(h), 'same');

axes(handles.axes2);

t = 0:length(y)-1;  %vektor indeks

stem(t,y,'linewidth',1,'color','y');title('Keluaran Tapis')

set(gca,'color',[0,0,0]);

else

    h = msgbox('Omega1s Harus Lebih Besar dari Omega1p dan Omega2p Harus Lebih Besar dari Omega2s');

end

%Menyimpan data global

global bandstop

bandstop = h;

Berikut adalah kode sumber callback dari tombol Highpass:

function Highpass_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to Highpass (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

global x;

% Membaca semua parameter tapis

omega1s = str2num(get(handles.omega1s,'String'));

omega2s = str2num(get(handles.omega2s,'String'));

omega1p = str2num(get(handles.omega1p,'String'));

omega2p = str2num(get(handles.omega2p,'String'));

A1s = str2num(get(handles.A1s,'String'));

A2s = str2num(get(handles.A2s,'String'));

R1p = str2num(get(handles.R1p,'String'));

R2p = str2num(get(handles.R2p,'String'));

%Mengalikan dengan pi

omega1s = omega1s * pi;

omega1p = omega1p * pi;

omega2s = omega2s * pi;

omega2p = omega2p * pi;

if(omega2s > omega2p)

 %Menghitung frek cut-ff dan lebar pita

tr_lebar=omega2s-omega2p;

M=ceil((-A2s-7.95)/(14.36*tr_lebar/(2*pi))+1)+1

n=[0:1:M-1];

beta=0.1102*(-A2s-8.7)

wc=(omega2s+omega2p)/2;                 %frekuensi cut-off ideal

%Tanggapan tapis ideal

hd=lp_ideal(pi,M)-lp_ideal(wc,M);

%Tanggapan tapis aktual

w_kai=(kaiser(M,beta))';

h=hd.*w_kai;

   

%Tanggapan frekuensi

[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]);

delta_w=2*pi/1000;

%Menghitung riak dan atenuasi

Rp=(min(db(1:1:omega2p/delta_w+1)))         % riak passband aktual

As=round(max(db(omega2s/delta_w+1:1:501)))  % attenuasi stopband minimum

%Menampilkan tanggapan impuls ideal

axes(handles.axes7);

stem(n,hd,'color','r'); title('Respon impuls ideal');

axis([0 M-1 -0.1 0.3]);xlabel('n'); ylabel('hd(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan jendela Hamming

axes(handles.axes8);

stem(n,w_kai,'color','r'); title('Jendela Kaiser');

axis([0 M-1 0 1.1]);xlabel('n'); ylabel('wn');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan impuls aktual

axes(handles.axes9);

stem(n,h,'color','r');title('Respon impuls aktual');

axis([0 M-1 -0.1 0.3]);xlabel('n'); ylabel('h(n)');

set(gca,'color',[0,0,0]);

%Menampilkan tanggapan dalam dB

axes(handles.axes3);

plot(w/pi,db,'color','r', 'LineWidth' ,2);title('Respon magnitudo dalam dB'); grid on;

axis([0 1 -100 10]);xlabel('frekuensi dalam unit pi'); ylabel('dB');

set(gca,'color',[0,0,0]);

% Menghitung Hasil Penapisan

y = conv(double(x),double(h), 'same');

axes(handles.axes2);

t = 0:length(y)-1;  %vektor indeks

stem(t,y,'linewidth',1,'color','y');title('Keluaran Tapis')

set(gca,'color',[0,0,0]);

else

    h = msgbox('Omega2s Harus Lebih Besar dari Omega2p');

end

%Menyimpan data global

global highpass

highpass = h;