unit5

บทท่ี 5 เรื่อ งการแทนค่า ข้อมูลชนิด ของข้อมูลและ สั ญ ญ า ณ กา ร สื่อ สารข้ อมูล

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล1. จงบอกความแตกต่างระหว่างขอ้ มูลและสญั ญาณ ?ตอบ ข้อมูล คือ สิง่ ที่มคี วามหมายในตวั เปน็ ข้อมูลชนดิ ตัวเลข ตัวอกั ษร ภาพน่งิ รวมถงึ ภาพเคลื่อนไหว สญั ญาณ คือ ปรมิ าณใดๆ ที่สามารถเปล่ยี นแปลงและสัมพันธไ์ ปกบั เวลา สญั ญาณทีใ่ ช้ คือ กระแสไฟฟา้ คลืน่ แมเ่ หล็กไฟฟา้ เช่นการส่ังพมิ พ์งาน2. จงบอกคณุ ลักษณะสาคญั ของสญั ญาณแอนะล็อก ?ตอบ สญั ญาณแอนะล็อก (Analog Signal) เป็นสัญญาณแบบตอ่ เนือ่ ง มีลกั ษณะเปน็ คลืน่ ไซน์ (sine wave) โดยทแ่ี ต่ละคลื่นจะมคี วามถ่ีและความเขม้ ของสญั ญาณทต่ี ่างกัน เมื่อนาสัญญาณข้อมูลเหลา่ น้ผี ่านอุปกรณร์ บั สัญญาณและแปลงสญั ญาณกจ็ ะได้ข้อมูลท่ตี ้องการตวั อยา่ งของการสง่ ข้อมูลที่มสี ัญญาณแบบแอนะลอ็ ก คือ การสง่ ผ่านระบบโทรศพั ท์สัญญาณแอนะล็อกเปน็ สญั ญาณท่ีมักเกิดข้นึ ในธรรมชาตเิ ปน็ สัญญาณที่มคี วามตอ่ เนื่อง ไมไ่ ดม้ ีการเปล่ยี นแปลงอยา่ งรวดเร็ว สญั ญาณแบบน้ี เชน่ เสยี งพูด เสยี งดนตรี เปน็ ต้น

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล3. จงบอกคุณลักษณะสาคญั ของสัญญาณดจิ ติ อล ?ตอบ สัญญาณดจิ ทิ ัล เป็นสัญญาณทางกายภาพทีเ่ ป็นตัวแทดับของค่าทแี่ ยกจากกนั (สญั ญาณทม่ี ปี รมิ าณไม่ตอ่ เนือ่ งในแกนเวลา) เช่น กระแสบติ ท่ีไมม่ หี ลกั เกณฑ์หรือสัญญาณแอนะลอ็ กทถ่ี ูกทาเปน็ บิตสตรีม (องั กฤษ: digitized) (ถูกสมุ่ เลือกและแปลงจากแอนะลอ็ กใหเ้ ปน็ ดิจิทัล ) สญั ญาณดจิ ทิ ลั สามารถอ้างถงึ อย่างใดอยา่ งหน่ึงต่อไปน้ี 3.1 รูปคลื่นสัญญาณตามแกนเวลาท่ตี ่อเนือ่ งใด ๆ ท่ใี ช้ในการสื่อสารแบบดจิ ทิ ัลโดยเปน็ ตัวแทนของกระแสบติ หรือลาดับอื่น ๆ ของค่าไมต่ อ่ เนือ่ ง 3.2 ขบวนสญั ญาณกระตกุ ทีส่ ลับไปมาระหวา่ งจานวนไม่ต่อเนือ่ งของระดับแรงดนั ไฟฟา้ หรือ ระดับของความเขม้ ของแสง ทีร่ ูก้ นั วา่ เป็นสัญญาณท่เี ข้ารหัสหรือการสง่ สญั ญาณเบสแบนด์ ตวั อย่างเช่น สญั ญาณทีพ่ บในอปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ ส์ดิจทิ ัลหรือในการสื่อสารแบบอนกุ รม หรือ pulsecode modulation (PCM) ท่ีเปน็ ตวั แทนของสัญญาณแอนะลอ็ กท่ถี ูก digitizedสญั ญาณที่ถูกสรา้ งขน้ึ โดยวิธีการกลา้ สัญญาณแบบดิจทิ ัลแบบหนึ่ง (การสง่ ผ่านแบบ passband ดิจทิ ัล) ทจี่ ะถูกโอนยา้ ยระหว่างโมเดม็ จะอยู่ในกรณแี รกและจะถือได้วา่ เปน็ สญั ญาณดิจิทลั ส่วนในกรณที ีส่ องเป็นการแปลงสญั ญาณจากแอนะลอ็ กใหเ้ ป็นดิจทิ ลั

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล4. จงสรปุ ข้อดแี ละข้อเสียของสญั ญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิตอล ?ตอบ ข้อดีและข้อเสยี ของระบบอนาลอกและดิจติ อล 4.1 การแสดงผลทาใหเ้ ขา้ ใจไดง้ ่าย ตวั อย่างเชน่ การแสดงผลของแรงดันไฟฟา้ เปน็ ตัวเลขจาก เครื่องวดั แรงดันไฟฟ้า 4.2 การควบคมุ ทาได้ง่าย ตวั อย่างเช่นระบบควบคุมอณุ หภูมิของเตาเผาท่ีมรี ะบบดิจิตอลเข้ามา เก่ียวขอ้ ง การทางานของระบบ มีตวัตรวจอุณหภูมิทีเ่ ปล่ยี นอุณหภูมิเป็นระดับแรงดันทเี่ ป็นสัญญาณ อนาลอก สัญญาณจะถูกเปลี่ยนเป็นสญั ญาณดิจติ อล ด้วยวงจรเปลย่ี นสญั ญาณอนาลอกเปน็ ดิจติ อล แลว้ ปอ้ นเขา้ สู่สว่ นประมวลผล (Central Processing Unit : CPU) ซี พี ยู จะทางานตามเงือ่ นไขท่ีกาหนดไว้ ถา้ มีอณุ หภูมสิ ูงหรือต่ากวา่ ที่กาหนด จะส่งสัญญาณออกท่เี อาทพ์ ตุ เพื่อควบคมุ การปดิ เปดิ เชือ้ เพลิงใน เตาเผา การเปลี่ยนสัญญาณดจิ ติ อลใหก้ ลบั มาเปน็ สญั ญาณอนาลอกใชว้ งจร D/A คอนเวอร์เตอร์ (Digital to Analog Converter) สัญญาณอนาลอกจะไปควบคุมการปดิ เปดิ การฉีดน้ามันเชื้อเพลงิ ในเตาเผา เพื่อใหไ้ ดอ้ ุณหภูมิตามทตี่ ้งั ไว้ การเปลย่ี นอุณหภูมสิ ามารถปรบั ได้ โดยการเปลี่ยนคา่ ท่ีเก็บไวใ้ น ซี พี ยู

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล 4.3 ความเทย่ี งตรง วงจรอนาลอก ทาให้มคี วามเทีย่ งตรงสูงได้ยาก เพราะปะรกอบไปด้วยอปุ กรณ์ทมี่ คี า่ ผิดพลาด และมีความไวตอ่สง่ิ แวดลอ้ ม เชน่ อุณหภูมิ ความชืน้ จึงทาให้อปุ กรณต์ า่ ง ๆ เช่น ตวั ตา้ นทาน ตวั เกบ็ ประจุ มคี ณุ สมบตั ิเปลี่ยนไป เหมือนกบั วา่ ปญั หาที่เกิดข้นึ ในวงจรอนาลอก เปน็ เพราะแรงดนั ไฟฟ้า ส่วนอุปกรณ์ในวงจรดจิ ติ อลก็มีปัญหาเชน่ เดยี วกัน แตว่ งจรสามารถควบคมุ การทางานได้ ถึงแม้ว่าสัญญาณจะผิดเพ้ียนไปบ้าง ก็ไมม่ ีผลตอ่ การทางานของวงจรเพราะสภาวะ 1 กับ 0 กาหนดจากระดับแรงดนั 4.4 ผลกระทบต่อการสง่ ในระยะไกล เมื่อมีการส่งสญั ญาณออกไปในระยะไกล ๆ ตามสายสง่ หรือเป็นคลืน่ วิทยุ จะมกี ารรบกวนเกิดข้นึไดง้ ่าย เรยี กวา่ นอยส์ (noise) ตัวอย่างเชน่ การสง่ สัญญาณไปยงั ดาวเทียมจะมีการรบกวนเนือ่ งจากการแผร่ งั สี จากฟ้าแลบ หรือจดุ ดับบนดวงอาทิตยท์ าให้สัญญาณผดิ เพ้ยี นได้ง่าย ถ้าเป็นวงจรอนาลอก ความเชือ่ ถือไดข้ ้นึ กบั แรงดันทป่ี ลายทางวา่ เบยี่ งเบนไปจากตน้ ทางมามากนอ้ ยแค่ไหน เป็นปัญหาท่เี กย่ี วกับความต่างศักย์ ถ้าสง่ เป็นสญั ญาณดิจติ อลจะไมม่ ีปญั หานี้ เพราะสญั ญาณอาจผดิ ไป จากตน้ ทางได้บ้างแตย่ ังคงสภาวะ 1 หรือ 0 4.5 ความเชือ่ มน่ั สัญญาณดิจติ อลมคี ่าความผิดพลาดน้อยกว่าสญั ญาณอนาลอก ทาให้วงจรท่ที างานดว้ ยสัญญาณดิจิตอล มีความเชื่อถือได้มากกว่า เมื่อใช้แทนปริมาณตา่ ง ๆ ตวั อย่างเช่น การบวกสญั ญาณ ถ้าทางานในลักษณะอนาลอก

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล5. สว่ นประกอบพืน้ ฐานหลักๆ ของสญั ญาณแอนะล็อกมอี ะไรบ้าง จงอธิบายตอบ สาหรบั สญั ญาณแอนะล็อก โดยทวั่ ไปแลว้ จะประกอบดว้ ยสว่ นพืน้ ฐานหลัก ๆ อยู่ 3 ประการคือ แอมพลจิ ูด ความถ่ีและเฟส แอมพลจิ ูด (Amplitude) สญั ญาณแอนะลอ็ ก ทีม่ ีการเคลื่อนทใี่ นลกั ษณะเปน็ รูปคลื่นข้นึ ลงสลบั กันและก้าวไปตามเวลาแบบสมบูรณ์น้ันเราเรยี กว่า คลื่นซายน์ (SineWave) ในขณะทแ่ี อมพลจิ ูดจะเป็นคา่ ทว่ี ดั จากแรงดันไฟฟา้ ซึง่ อาจเปน็ ระดับของคลืน่ จดุ สูงสดุ (High Amplitude) หรือจุดต่าสดุ (Low Amplitude) และโดยปกติจะแทนดว้ ยหน่วย วัดเป็นโวลต์ (Volt) แต่ก็ยงั สามารถใชห้ นว่ ยวัดอื่น ๆ แทนได้ เช่น แอมป์ (Amp) หรือวัตต์ (Watt) เป็นต้น ความถ่ี (Frequency)ความถี่ในทนี่ ี้หมายถงึ อัตราการขึ้นลงของคลืน่ ซึ่งเกดิ ขน้ึ จานวนกีร่ อบภายใน 1 วินาที โดยรอบตอ่ วินาทีหรือความถนี่ ั้น จะใช้แทนหน่วยวดั เปน็เฮริ ตซ์ (Hertz : Hz) ต่อไปนี้ท่ีแสดงถึง ความแตกต่างของสญั ญาณแอนะล็อกทั้งสาม โดยที่ t คือเวลาภายใน 1 วินาที เฟส (Phase) เฟสเปน็ การเปล่ยี นแปลงของสัญญาณ ซึ่งจะวัดจากตาแหนง่ องศาของสญั ญาณเมือ่ เวลาผา่ นไป เป็นคลืน่ ซายน์ท่ขี ้นึ ลงต่อเนื่องกนั ไปตามเวลาท่ีไม่พบการเปลยี่ นแปลงของเฟสแตอ่ ย่างใด แตเ่ มือ่ เฟสมกี ารเปล่ียนแปลง (Phase Shift) ซงึ่ สามารถเปลยี่ นตาแหนง่ ในลักษณะเลือ่ นไปข้างหนา้ หรือถอยหลงั กไ็ ด้ การเลื่อนไปข้างหน้าจานวนครง่ึ หนึง่ ของลูกคลื่น จะถือวา่ เฟสไดเ้ ปลย่ี นแปลงไป 180 องศา ในขณะท่ีเฟสได้เปล่ยี นแปลงด้วยการเลือ่ นไปข้างหน้าจานวนหนึ่งในสี่ของลูกคลื่น ก็จะถือวา่ เฟสนน้ัไดเ้ ปลยี่ นแปลงไป 90 องศา

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล6. Bit Interval กับ Bit Rate คืออะไร ใชก้ ับสญั ญาณอะไร และนามาเทยี บเคียงกบั หน่วยวัดใดของสญั ญาณแอนะล็อก ?ตอบ อตั ราบิต (Bit Rate/Data Rate) คือ จานวนบิตทสี่ ามารถส่งได้ภายในหนึ่งหน่วยเวลา ซงึ่ มหี น่วยเปน็ บติ ต่อวินาที (bps) อตั ราบอด (BaudRate)คือ จานวนของสญั ญาณที่สามารถส่งไดต้ อ่ การเปลี่ยนสญั ญาณในหน่ึงหนว่ ยเวลา (baudper second)

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล7. จงสรปุ ความหมายของ Bit Rate และ Baud Rate พร้อมกับยกตวั อย่างประกอบ ?ตอบ อัตราบติ (Bit Rate/Data Rate) คือ จานวนบติ ที่สามารถส่งไดภ้ ายในหนง่ึ หน่วยเวลา ซึ่งมหี นว่ ยเป็นบติ ตอ่ วินาที (bps) อัตราบอด (Baud Rate) คือ จานวนของสัญญาณทสี่ ามารถส่งได้ตอ่ การเปล่ยี นสญั ญาณในหน่ึงหน่วยเวลา (baud per second) ปกติอตั ราบอดจะมีคา่ นอ้ ยกว่าหรือเทา่ กับอตั ราบติ และแบนด์วดิ ในระบบสือ่ สารนัน้ จะขึน้ อยู่กบั อตั ราบอด สามารถอธิบายเปรยี บเทียบกบัระบบขนส่งตอ่ ไปน้ี โดย - อัตราบอด คือ รถโดยสาร อัตราบติ คือ ผูโ้ ดยสาร - รถโดยสารสามารถบรรทุกผู้โดยสารไดค้ รงั้ ละหน่ึงคนหรือมากกว่า - หากมีจานวนรถโดยสาร 1000 คัน บรรทกุ ผูโ้ ดยสารคนั ละหนึง่ คน (1000 คน) - หากรถโดยสารแตล่ ะคนั บรรทุกผูโ้ ดยสารได้คนั ละ 4 คน (4000 คน) การจราจรทค่ี ลอ่ งตวั ยอ่ มขน้ึ อยูก่ บั จานวนรถโดยสาร ดงั นน้ั แบนดว์ ดิ ธ์ในระบบสื่อสารจึงขึน้ อยู่กับอตั ราบอด

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล8. การมอดูเลต (Modulate) คืออะไร จงอธบิ าย ?ตอบ เปน็ คลื่นความถี่สูง และเปน็ คลืน่ สัญญาณไฟฟ้าทส่ี ามารถส่งออกผา่ นสื่อกลางไดบ้ นระยะทางไกลๆ เมื่อมกี ารนาสญั ญาณพาหะมารวมกับสัญญาณ9. คณุ สมบัตสิ าคญั ของสญั ญาณพาหะ (Carrier Signal) คืออะไร นาไปใช้ประโยชน์อยา่ งไร ?ตอบ มคี ุณสมบตั พิ ิเศษคือ เปน็ คลืน่ ความถ่สี ูง และเปน็ คลืน่ สญั ญาณไฟฟา้ ทส่ี ามารถสง่ ออกผ่านสื่อกลางได้บนระยะทางไกลๆ เมื่อมีการนาสญั ญาณพาหะมารวมกับสญั ญาณ จะเรยี กว่า การมอดูเลต (Modulate) เมื่อสถานสี ่งทาการส่งสัญญาณที่ผา่ นการมอดูเลตไปแล้ว สถานรี บั จะตอ้ งมีวธิ ใี นการแยก สัญญาณพาหะออก จากสญั ญาณเสยี ง เรียกว่า การดมี อดูเลต(Demodulate)

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล10. จงอธิบายความแตกตา่ งระหว่างการมอดูเลตทางขนาด(AM)และการมอดูเลตทางความถ่ี (FM) มาพอเขา้ ใจ ?ตอบ 1. การมอดูเลตทางขนาด (Amplitude Modulation : AM)ท่ใี ช้กับคลืน่ วิทยุ AM ซึ่งขนาดของคลื่นพาหะจะมีค่าเปล่ียนแปลงไปตามรูปสัญญาณท่ีต้องการสง่ 2. การมอดูเลตทางความถี่ (Frequency Modulation : FM) ทีใ่ ชก้ บั คลืน่ วทิ ยุFM ซ่ึงความถี่ของคลืน่ พาหะจะมีคา่ เปลย่ี นแปลงไปตามสัญญาณที่มอดูเลต โดยขนาดของรูปคลื่นสัญญาณที่ตอ้ งการจะไม่มกี ารเปลีย่ นแปลงไปตามการลดของระดับสัญญาณ

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล11. การมอดูเลตสญั ญาณดิจิตอล ประกอบดว้ ยเทคนิคใดบา้ ง จงอธิบาย ?ตอบ 1. การมอดูเลตทางแอมปลิจูด (AM) สัญญาณของคลืน่ พาห์จะมีความถ่สี ูงกว่าความถี่ของสญั ญาณข้อมูล เพื่อใหส้ ามารถพาสัญญาณขอ้ มูลไปได้ไกล ๆสัญญาณ AM ทมี่ อดูเลตแลว้ จะมคี วามถ่ีเท่ากบั ความถี่ของสญั ญาณคลืน่ พาห์ โดยมีขนาดหรือแอมปลจิ ูดของสญั ญาณเปลย่ี นแปลงไปตามแอมปลจิ ูดของสัญญาณด้วย 2. การมอดูเลตทางความถ่ี (FM) สัญญาณ FM ทมี่ อดูเลตแลว้ จะมแี อมปลจิ ูดคงที่ แตค่ วามถข่ี องสัญญาณจะไมค่ งที่เปลยี่ นแปลงไปตามแอมปลจิ ูดของสัญญาณข้อมูล 3. การมอดูเลตทางเฟส (PM) การมอดูเลตแบบ PM จะใหค้ รง่ึ รอบของสญั ญาณเป็นมมุ 180 องศา และเมื่อครบ 1 รอบ จะเป็น 360 องศา สัญญาณมอดูเลตจะมกี ารเปลย่ี น (กลบั ) มุมเฟสทุกครง้ั ทม่ี มุ เฟสของสัญญาณขอ้ มูลต่างจากมุมเฟสของสัญญาณคลื่นพาหเ์ ท่ากับ 180 องศา การมอดูเลตแบบ PM นยิ มใชใ้ นการแพร่ภาพสที างทวี ี แต่ AM กบั FM นยิ มใชใ้ นการกระจายเสียงวิทยุการมอดูเลตแบบ PM เป็นวธิ กี ารทีด่ ีแต่วงจรคอ่ นข้างจะซบั ซอ้ นจงึ ไมน่ ิยมใช้ส่งสัญญาณข้อมูลอะนาล็อก การมอดูเลตแบบ PM มักจะนามาใช้ในการส่งสญั ญาณข้อมูลคอมพวิ เตอร์ท่ีตอ้ งการความเรว็ ในการสง่ข้อมูลสูง

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล12. รหสั ข้อมูลคืออะไร มรี หสั ใดบา้ ง จงสรปุ มาใหเ้ ขา้ ใจ ?ตอบ รหสั ขอ้ มูล คือรหสั ทใี่ ชแ้ ทนตัวอกั ขระ ซ่ึงประกอบดว้ ยตวั อักษร ตวั เลข หรือสญั ลักษณพ์ ิเศษอื่น ๆ ท่ใี ชใ้ นโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพราะว่าขอ้ มูลทีเ่ กบ็ ไวใ้ นหน่วยความจาของคอมพิวเตอร์จะแทนดว้ ยรหัสเลขฐานสองท่ีมเี ลข ๐ กับ ๑ วางเรยี งกัน ซง่ึ รหสั ข้อมูลแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังน้ี คือ 1. รหสั ภายนอกเครือ่ ง (External Code) หมายถงึ รหัสทใี่ ชส้ าหรบั การบนั ทกึ ข้อมูลทีอ่ ยู่ภายนอกเครื่องคอมพวิ เตอร์ เชน่ การบันทึกข้อมูลบนบตั รเจาะรู โดยใช้สัญลักษณ์การเจาะรูแตล่ ะแถวแทนข้อมูล 1 ตังอกั ษร 2. รหัสภายในเครือ่ ง (Internal Code) หมายถงึ รหสั ทใ่ี ช้แทนขอ้ มูลที่ถูกอา่ นและบันทึกอยูใ่ นหน่วยความจาของเครือ่ งคอมพิวเตอร์ ซึง่ รหสั ท่ใี ชแ้ ทนข้อมูลภายในเครือ่ งคอมพวิ เตอร์ ซ่งึ มีหลายรูปแบบ ดงั น้ีรหัสบซี ีดี รหสั แอบซดี กิ รหสั แอสก้ี รหัสยูนิโคด

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล13. มปี จั จยั อะไรบา้ งทก่ี ่อให้เกดิ ความสูญเสยี ของสัญญาณจากการส่งผา่ นข้อมูล ?ตอบ 1. Attenuation คือ การอ่อนกาลังของสญั ญาณ เกิดจากความเขม้ ของสญั ญาณได้เบาบางลง เมือ่ ไดเ้ ดนิ ทางบนระยะทางไกล ๆ 2. Distortion คือ สญั ญาณประเภท Composite Signal เคลื่อนทด่ี ้วยความเร็วตา่ งกัน ทาใหเ้ กดิ การรวมกนั ของสัญญาณข้นึ ส่งผลให้สัญญาณบดิ เบยี้ วเพย้ี นไปจากเดมิ 3. สัญญาณรบกวน (Noise) - Thermal Noise เป็นสญั ญาณรบกวนทเ่ี กิดจากความร้อน เนือ่ งจากสัญญาณที่วิ่งผา่ นสื่อกลางจะมคี วามต้านทานในตัวเอง ทาให้อุณหภูมิสูงขึน้ - Impulse Noise เป็นสัญญาณรบกวนทเ่ี กิดขึ้นแบบทนั ทที นั ใด ซึง่ อาจเกิดจากฟา้ แลบ ฟา้ ผ่า สัญญาณรบกวนชนดิ นส้ี ามารถลบลา้ งสัญญาณตน้ ฉบับ ทาใหไ้ มส่ ามารถแยกแยะเพือ่ การกูค้ ืนได้ - Crosstalk เปน็ สัญญาณรบกวนทเี่ กดิ จากการเหนีย่ วนาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเฉพาะสายสัญญาณท่มี กี ารนามามัดรวมกัน ซึ่งหากไมม่ ฉี นวนป้องกนั จะทาให้เกดิ การรบกวนซงึ่ กนั และกนั ได้ - Echo เปน็ สญั ญาณสะทอ้ นกลบั ทาให้โหนดใกลเ้ คยี งได้ยิน และพลันนึกว่าสายส่งขอ้ มูลในขณะน้นั ไม่วา่ ง แทนทจี่ ะสามารถสง่ ขอ้ มูลได้ กน็ ึกว่ามีโหนดอื่นใช้งานอยู่ - Jitter สง่ ผลให้ความถีข่ องสญั ญาณมีการเปลี่ยนแปลงอยา่ งต่อเนื่อง สญั ญาณถูกเลือ่ นเฟสไปเปน็ คา่ อืน่ ๆ

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล14. สัญญาณทเ่ี บาบางลงหมายถึงอะไร สามารถแกไ้ ขไดด้ ว้ ยวธิ ใี ด ?ตอบ การอ่อนกาลังของสัญญาณ เกดิ จากความเข้มของสญั ญาณไดเ้ บาบางลง เมื่อไดเ้ ดินทางบนระยะทางไกลๆแก้ไขไดโ้ ดยการติดตง้ั ตวั ขยายสัญญาณ หรือ วงจรขยายสญั ญาณ หรือเรียกสัน้ ๆวา่ Amp เปน็ อุปกรณ์หรือวงจรอเิ ล็กทรอนิกสท์ ่ชี ว่ ยเพิ่มขนาดหรือกาลังของสญั ญาณ โดยการใชพ้ ลงั งานจากแหล่งจ่ายไฟและการควบคุมสญั ญาณเอาตพ์ ทุ ให้มรี ูปรา่ งเหมือนสัญญาณอนิ พทุ แต่มขี นาดใหญก่ วา่ ในความหมายน้ี ตัวขยายสัญญาณทาการกล้าสญั ญาณเอาต์พทุ ของแหลง่ จา่ ยไฟ

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล15. การส่งผา่ นขอ้ มูลบนสายส่ง ทาให้อุณหภูมสิ ูงข้ึนได้อย่างไร จงอธิบาย ?ตอบ การส่งผา่ นขอ้ มูลบนสายสง่ ไฟฟา้ แรงสูงมีสภาวะคา่ ความเก็บประจไุ ฟฟา้ สูงเมือ่ เทยี บกับสายเคเบิลทแ่ี ขวนอากาศ, เนื่องจากตวั นาไฟฟา้ ทมี่ ีกระแสไหลภายในสายเคเบลิ ถูกลอ้ มรอบโดยช้นั บางๆของฉนวนไดอิเลก็ ทริก, และเปลือกโลหะ ทาใหม้ สี ภาวะเหมือนกับเป็นตวั เกบ็ ประจุบนแกนร่วมยาวๆ คา่ การเก็บประจจุ ะเพม่ิ ตามความยาวของสายเคเบลิ ทาใหเ้ หมือนกบั มี capacitorครอ่ มโหลด เมือ่ ใชเ้ คเบลิ สง่ พลังงานกระแสสลบั กระแสสว่ นหนึง่ จะชารจ์ ประจเุ ข้าไปในคารพ์ าซเิ ตอรเ์ สมือนน้ัน ทาใหเ้ กิดการสูญเสยีพลังงานในรูปของความร้อนในตัวนาในเคเบลิ ทาให้อณุ หภูมิสูงข้นึ การสูญเสยี พลงั งานยังเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจาก dielectricloss ในฉนวนของเคเบลิ อีกดว้ ย

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล16. จงสรปุ สญั ญาณรบกวนชนดิ Thermal Noise,Impulse Noise, Crosstalk , Echo และ Jitter มาให้พอเข้าใจ พรอ้ มวิธีแก้ไขตอบ 16.1 เทอรม์ ัลนอยส์ (Thermal Noice) เป็นสัญญาณรบกวนทเ่ี กิดจากความรอ้ นหรืออณุ หภูมิ ซึง่ เป็นสิง่ ทีห่ ลกี เล่ียงไมไ่ ด้ เนือ่ งจากเปน็ ผลมาจากการเคลื่อนท่ขี องอิเล็กตรอนบนลวดตวั นา โดยหากอณุ หภูมิสูงข้ึน ระดบั ของสญั ญาณรบกวนก็จะสูงข้นึ ตาม สญั ญาณรบกวนชนดิ น้ีไมม่ รี ูปแบบท่ีแนน่ อน และอาจมีการกระจายไปทวั่ ย่านความถต่ี ่างๆ สาหรับการป้องกนั อาจทาด้วยการใชอ้ ุปกรณ์กรองสัญญาณ (Filters) สาหรับสญั ญาณแอนะล็อก หรืออปุ กรณป์ รับสัญญาณ(Regenerate) สาหรับสัญญาณดจิ ติ อล

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล 16.2 อิมพลั สน์ อยส์ (Impluse Noice) เปน็ เหตกุ ารณ์ท่ที าให้คลืน่ สญั ญาณโดง่ (Spikes) ขึ้นอยา่ งผิดปกติอย่างรวดเร็ว จัดเป็นสัญญาณรบกวนแบบไม่คงท่ี ตรวจสอบได้ยาก เนื่องจากอาจเกิดข้ึนในช่วงเวลาสน้ั ๆ แลว้ หายไป ส่วนใหญ่เกิดจากการรบกวนของส่ิงแวดล้อมภายนอกแบบทนั ทีทันใดเชน่ ฟา้ แลบ ฟา้ ผา่ หรือสายไฟกาลงั สูงท่ีตัง้ อยู่ใกล้ และหากสัญญาณรบกวนแบบอิมพลั สน์ อยสเ์ ขา้ แทรกแซงกับสัญญาณดิจติ อล จะทาใหส้ ัญญาณต้นฉบับบางส่วนถูกลบล้างหายไปจนหมด และไม่สามารถกู้กลบั มาได้ การปอ้ งกันสัญญาณรบกวนชนิดนี้ ทาไดด้ ้วยการใชอ้ ุปกรณ์กรองสัญญาณพิเศษทใี่ ชส้ าหรบั สัญญาณแอนะลอ็ ก หรืออปุ กรณ์ประมวลผลสญั ญาณดจิ ติ อลท่ใี ชส้ าหรับสัญญาณดิจติ อล

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล 16.3 ครอสทอล์ก (Crosstalk) เป็นเหตุการณท์ ี่เกดิ จากการเหนยี่ วนาของสนามแมเ่ หล็กไฟฟา้ ท่เี ข้าไปรบกวนสญั ญาณข้อมูลที่ส่งผา่ นเขา้ ไปในสายสื่อสาร เชน่สายคูบ่ ิดเกลียวทีใ่ ช้กบั สายโทรศพั ท์ มักก่อให้เกดิ สัญญาณครอสทอลก์ ไดง้ า่ ย เนือ่ งจากในระบบส่งสญั ญาณท่มี สี ายส่งหลายเส้นและตดิ ตง้ั บนระยะทางไกลๆ เมื่อมีการน าสายเหล่าน้ีมัดรวมกนั จะทาใหเ้ กิดการเหนย่ี วนาทางไฟฟ้า มโี อกาสทสี่ ัญญาณในแต่ละเสน้จะรบกวนซง่ึ กันและกนั เชน่ การได้ยินเสยี งพูดคยุ ของคูส่ ายอื่น ขณะที่เราพูดคยุ โทรศัพท์ สาหรับการปอ้ งกัน สามารถทาไดด้ ้วยการใชส้ ายสญั ญาณท่มี ฉี นวนหรือมีชลี ดเ์ พือ่ ปอ้ งกนั สญั ญาณรบกวน

แบบฝึกหัด เรื่อง ข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล 16.4 เอกโค (Echo) เป็นสญั ญาณทถี่ ูกสะท้อนกลับ (Reflection) โดยเมื่อสญั ญาณทส่ี ง่ ไปบนสายโคแอกเชียลเดนิ ทางไปยังสดุ ปลายสาย และเกิดการสะท้อนกลบั โหนดใกล้เคยี งก็จะไดย้ ิน และนึกว่าสายสง่ สญั ญาณขณะน้ันไม่วา่ ง ท าให้ต้องรอสง่ ข้อมูล แทนที่จะสามารถสง่ข้อมูลได้ทนั ที สาหรับการปอ้ งกัน ทาได้โดยใช้อปุ กรณ์ทเ่ี รียกวา่ เทอร์มเิ นเตอร์ (Terminator) เช่น ในระบบเครือขา่ ยทอ้ งถ่นิ ทใ่ี ชส้ ายโคแอกเชียลเปน็ สายสือ่ สาร จะตอ้ งใช้เทอร์มเิ นเตอรป์ ิดท่ีปลายสายท้ังสองฝ่งั เพือ่ ทาหน้าทด่ี ูดซบั สญั ญาณไมใ่ หส้ ะทอ้ นกลับมา 16.5 จิตเตอร์ (Jitter) เปน็ เหตกุ ารณ์ทีค่ วามถี่ของสญั ญาณไดม้ ีการเปลี่ยนแปลงไปอยา่ งต่อเนื่อง ซึ่งกอ่ ให้เกิดการเลือ่ นเฟสไปเป็นคา่ อื่นๆ อย่างต่อเนือ่ งดว้ ยสาหรบั การป้องกนั สามารถทาไดด้ ้วยการเลือกใชช้ ่วงวงจรอเิ ล็กทรอนิกสท์ ่ีมคี ุณภาพ หรืออาจใชอ้ ุปกรณ์รพี ตี เตอร

จั ด ทา โ ด ย น า ย เ ท อ ด เ กี ย ร ติ ชุ ม นุ ม พ รป ว ส . 2 ค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ เ ล ข ที่ 1 9