การสื่อสารแบบ Analog

รายงาน

เรือ่ง การสือ่สารแบบ Analog

เสนอ

อาจารย์อดิเรก เยาวงค์

จัดท าโดย

1. นางสาวทิพเนตร แม้นจิตร รหัสประจ าตัว 57003126019 2. นางสาวชลันดา คล้ายข าดี รหัสประจ าตัว 57003126043 3. นายชัยณรงค์ มะหารักษ์ รหัสประจ าตัว 57003126051

สาขาวิชาคอมพิวเตอร์ศึกษา กลุ่มเรียน 5700312601

เปน็สว่นหนึง่ของรายวชิาระบบการสือ่สารขอ้มลูและอนิเทอรเ์นต็ (ECE302) คณะครศุาสตร ์มหาวทิยาลยัราชภฏัราชนครนิทร์

ภาคเรยีนที ่1 ปีการศกึษา 2559

ก

รายงาน

เรือ่ง การสือ่สารแบบ Analog

เสนอ

อาจารย์อดิเรก เยาวงค์

จัดท าโดย

1. นางสาวทิพเนตร แม้นจิตร รหัสประจ าตัว 57003126019 2. นางสาวชลันดา คล้ายข าดี รหัสประจ าตัว 57003126043 3. นายชัยณรงค์ มะหารักษ์ รหัสประจ าตัว 57003126051

สาขาวิชาคอมพิวเตอร์ศึกษา กลุ่มเรียน 5700312601

เปน็สว่นหนึง่ของรายวชิาระบบการสือ่สารขอ้มลูและอนิเทอรเ์นต็ (ECE302) คณะครศุาสตร ์มหาวทิยาลยัราชภฏัราชนครนิทร์

ภาคเรยีนที ่1 ปีการศกึษา 2559

ข

ค าน า รายงานนี้จัดท าขึ้นเพื่อประกอบการเรียนระบบการสื่อสารข้อมูลและอินเทอร์เน็ต (ECE302) คณะครุศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏราชนครินทร์ โดยขอบเขตเนื้อหาของรายงานฉบับนี้เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการสื่อสารแบบอนาล็อกซึ่งเป็นวิธีการเก็บข้อมูลท่ีได้จากการวัดในลักษณะท่ีมีความต่อเนื่อง จะใช้งานกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงระบบเครื่องกล ไฮดรอลิก และระบบอื่น ๆ คณะผู้จัดท ารายงานนี้ขอขอบคุณอาจารย์อดิเรก เยาว์วงค์ ท่ีให้ค าแนะน าเกี่ยวกับการสื่อสารในส่วนแอนะล็อก ตลอดจนสนับสนุนเอกสารใช้ประกอบการจัดท ารายงานฉบับนี ้

คณะผู้จัดท า

ค

สารบญั หน้า ปก .................................................................................................................................... ก ค าน า ................................................................................................................................ ข สารบัญ ............................................................................................................................. ค สารบัญภาพ ..................................................................................................................... ง สัญญาณอนาล็อก(Analog Signal) ลักษณะของสัญญาณอนาล็อก(Analog Signal) ....................................................... 1 พื้นฐานของสัญญาณอนาล็อก(Analog Signal) ........................................................ 2 สัญญาณคล่ืนน า (Carrier Wave) ............................................................................. 5 โมเด็ม (Modem) ...................................................................................................... 7 ความแตกต่างของ Analog & Digital ...................................................................... 8 เอกสารอ้างอิง .................................................................................................................. 9

ง

สารบญัภาพ หน้า รูปท่ี 1 : รูปแบบสัญญาณอนาล็อก ................................................................................. 1 รูปท่ี 2 : คลื่นซายน์ (Sine Wave) .................................................................................. 2 รูปท่ี 3 : ความถี่ แทนหน่วยวัดเป็นเฮิรตซ์ (Hertz : Hz) ................................................ 2 รูปท่ี 4 : คาบ (Period) ................................................................................................. 3 รูปท่ี 5 : คลื่นสัญญาณท างานครบ 1 รอบ จะเรียกว่า Cycle ......................................... 3 รูปท่ี 6 : เฟส เป็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ............................................................ 4 รูปท่ี 7 : การแปลงข้อมูลอนาล็อกให้เป็นสัญญาณอนาล็อก ............................................ 5 รูปท่ี 8 : การแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อก .............................................. 6 รูปท่ี 9 : โมเด็ม (Modem) .............................................................................................. 7

สญัญาณอนาลอ็ก(Analog Signal)

สัญญาณอนาล็อก (Analog Signal) เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ (sine wave) โดยที่แต่ละคลื่นจะมีความถี่และความเข้มของสัญญาณที่ต่างกัน เมื่อน าสัญญาณข้อมูลเหล่านี้ผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณและแปลงสัญญาณก็จะได้ข้อมูลที่ต้องการ ตัวอย่างของการส่งข้อมูลที่มีสัญญาณแบบอนาล็อก คือ การส่งผ่านระบบโทรศัพท์

สัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณที่มักเกิดขึ้นในธรรมชาติเป็นสัญญาณที่มีความต่อเนื่อง ไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว สัญญาณแบบนี้ เช่น เสียงพูด เสียงดนตรี เป็นต้น สัญญาณอนาล็อกสามารถถูกรบกวนได้ง่ายจากสัญญาณรบกวน (Noise) หากมีสัญญาณรบกวนปะปนมากับสัญญาณอนาล็อกแล้ว จะส่งผลให้การส่งข้อมูลช้าลง และท าให้การจ าแนกหรือตัดสัญญาณรบกวนออกจากข้อมูลต้นฉบับท าได้ยาก

รูปที่ 1 : รูปแบบสัญญาณอนาล็อก ที่มา : http://chummy-online.blogspot.com/2012/11/analog-signal.html.

เมื่อสัญญาณอนาล็อกถูกส่งบนระยะทางที่ไกลออกไป ระดับสัญญาณจะถูกลดทอนลง

ดังนั้นจึงต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า “แอมพลิไฟเออร์” ซึ่งเป็นอุปกรณ์ในการเพ่ิมก าลังหรือความเข้มให้

สัญญาณ ท าให้สามารถส่งสัญญาณในระยะทางที่ไกลออกไป แต่การเพ่ิมก าลังของสัญญาณของ

“แอมพลิไฟเออร์” จะส่งผลให้สัญญาณรบกวนขยายเพิ่มขึ้นด้วย

2

พื้นฐานของสัญญาณอนาล็อก

1. แอมพลิจูด (Amplitude)

สัญญาณอนาล็อกที่มีการเคลื่อนที่ในลักษณะเป็นรูปคลื่นขึ้นลงสลับกัน และก้าวไปตาม

เวลาแบบสมบูรณ์นั้น เรียกว่า “คลื่นซายน์ (Sine Wave)”

รูปที่ 2 : คลื่นซายน์ (Sine Wave)

ที่มา : http://www.slideshare.net/siriphanjaa/analog-digital-transmission.

แอมพลิจูดจะเป็นค่าที่วัดจากแรงดันไฟฟ้า ซึ่งอาจเป็นระดับของคลื่นจุดสูงสุด (High

Amplitude) หรือจุดต่ าสุด (Low Amplitude) และแทนด้วยหน่วยวัดเป็นโวลด์ (Volt)

2. ความถี่ (Frequency)

ความถี่ หมายถึง อัตราการขึ้นลงของคลื่น ซึ่งเกิดขึ้นจ านวนกรอบใน 1 วินาที โดยความถี่

นั้น จะใช้แทนหน่วยวัดเป็นเฮิรตซ์ (Hertz : Hz)

รูปที่ 3 : ความถี่ แทนหน่วยวัดเป็นเฮิรตซ์ (Hertz : Hz)


3

คาบ (Period) เป็นระยะเวลาของสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงไปจนครบรอบ โดยจะมีรูปแบบ

ซ้ าๆ กันในทุกช่วงเวลา โดยหน่วยวัดของคาบเวลาจะใช้เป็นวินาที และเมื่อคลื่นสัญญาณท างานครบ

1 รอบ จะเรียกว่า Cycle

รูปที่ 4 : คาบ (Period)


รูปที่ 5 : คลื่นสัญญาณท างานครบ 1 รอบ จะเรียกว่า Cycle


4

3. เฟส (Phase)

เฟส เป็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ซึ่งจะวัดจากต าแหน่งองศาของสัญญาณเมื่อเวลา

ผ่านไป โดยเฟสสามารถเปลี่ยนแปลงต าแหน่ง (Phase Shift) ในลักษณะเลื่อนไปข้างหน้าหรือถ้อย

หลังก็ได้ การเลื่อนไปข้างหน้าจ านวนครึ่งหนึ่งของลูกคลื่น จะถือวาเฟสเปลี่ยนแปลงไป 180 องศา

รูปที่ 6 : เฟส เป็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ที่มา : http://www.slideshare.net/siriphanjaa/analog-digital-transmission.

5

สัญญาณคลื่นน า (Carrier Wave)

สัญญาณคลื่นน า หมายถึง พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ช่วยน าสัญญาณข้อมูลเคลื่อนย้าย

จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูง สามารถส่งผ่านสื่อกลางไปใน

ระยะไกลๆได ้

การแปลงข้อมูลอนาล็อกให้เป็นสัญญาณอนาล็อก

รูปที่ 7 : การแปลงข้อมูลอนาล็อกให้เป็นสัญญาณอนาล็อก

ที่มา : http://ratrilovely603.blogspot.com/.

- การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนความสูงของคลื่นน า (Amplitude Modulation : AM)

- การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนความถ่ีของคลื่นน า (Frequency Modulation : FM )

- การมอดูเลตชนิดเปลี่ยนเฟสของคลื่นน า (Phase Modulation : PM )

6

การแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อก

รูปที่ 8 : การแปลงข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อก


- การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนความสูงของคลื่นน า (Amplitude Shift Keying : ASM)

- การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนความถ่ีของคลื่นน า (Frequency Shift Keying : FSK)

- การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนเฟสของคลื่นน า (Phase Shift Keying : PSK)

7

โมเดม็ (MODEM)

โมเด็ม เป็นอุปกรณ์ที่ท าหน้าที่ในการแปลงข้อมูลดิจิตอล ให้เป็นสัญญาณอนาล็อก เพ่ือให้

สามารถส่งผ่านสื่อกลางประเภทอนาล็อกได้

รูปที่ 9 : โมเด็ม (Modem)


วิธีการส่งข้อมูลของโมเด็ม

- การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนความสูงของคลื่นน า (Amplitude Shift Keying : ASM)

- การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนความถี่ของคลื่นน า (Frequency Shift Keying : FSK)

- การมอดูเลตเชิงเลขชนิดเปลี่ยนเฟสของคลื่นน า (Phase Shift Keying : PSK)

รูปแบบการสง่ขอ้มลูของโมเดม็

รูปแบบของข้อมูลที่โมเด็มท าการส่งไปในสื่อกลาง สามารถแบ่งได้ตามประเภทโมเด็ม คือ โมเด็มแบบอะซิงโครนัส และโมเด็มแบบซิงโครนัส

การอินเตอร์เฟซของโมเด็ม (Modem Interface)

ในการใช้โมเด็มเพ่ือท าการส่งหรือรับข้อมูลจะต้องท าการเชื่อมต่อกับพอร์ต (Port) ของอุปกรณ์การสื่อสารเช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมาตรฐานในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์และโมเด็มนิยมใช้ในปัจจุบัน คือ มาตรฐาน RS-232

8

ความแตกต่างของ Analog & Digital

สัญญาณดิจิตอลมีลักษณะพิเศษที่แตกต่างจากสัญญาณอนาล็อกเป็นอย่างมาก กล่าวคือ

สัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง แต่มีลักษณะเป็นชิ้น ๆ หรือเป็นท่อน ๆ ซึ่งเรามีศัพท์เรียก

ลักษณะดังกล่าวว่า ดิสครีต (Discrete) และสัญญาณจะมีค่าได้เฉพาะค่าที่ก าหนด ไว้ตายตัวเท่านั้น

เช่น ในระบบดิจิตอลที่ใช้กันทั่วไปนั้นใช้สัญญาณระบบเลขฐานสอง (Binary) ซึ่งมีค่าเพียงสองระดับ

เท่านั้น จากรูป แสดงลักษณะของสัญญาณดิจิตอล ในกรณีนี้สัญญาณสามารถมีค่าที่ก าหนดไว้สอง

ระดับคือ 0 กับ 5 โวลต์ ตามรูปนี้สัญญาณมีค่า5 โวลต์ ในช่วงเวลาระหว่า t = 1 ถึง 2 กับในช่วงเวลา

ระหว่าง t = 3 ถึง 4 นอกจากช่วงเวลา ทั้งสองดังกล่าวสัญญาณมีค่า 0 โวลต์

ถ้าส่งสัญญาณนี้ไปตามสายหรือไปกับคลื่นวิทยุ เมื่อไปถึงปลายทางขนาดและรูปร่างของ

คลื่น อาจผิดเพ้ียงไปบ้าง ในทางปฏิบัติเราก าหนดค่าขั้นต่ าของสัญญาณระดับสูง (VH min) และค่า

ขั้นสูงของสัญญาณระดับต่ า (VL max) ไว้ เพื่อให้สามารถแยกระดับแรงดันไฟฟ้า ทั้งสองจากสัญญาณ

ดิจิตอลที่ ผิดเพ้ียนไปได้โดยวิธีนี้ระบบที่รับสัญญาณดิจิตอลก็ยังสามารถท่างานได้อย่างถูกต้อง แม้ว่า

สัญญาณที่ รับเข้ามาจะมีความผิดเพ้ียนค่อนข้างมาก ซึ่งเป็นจุดเด่นของระบบดิจิตอลที่เหนือกว่า

ระบบอนาล็อก

การเข้าใจความแตกต่างระหว่างสัญญาณอนาล็อกและดิจิตอล ถือว่ามีความส าคัญมากใน

การที่จะเข้าใจการสื่อสารข้อมูล สัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณที่มีความต่อเนื่อง และมีค่าตลอดช่วง

ของสัญญาณ เช่น เสียงพูด, เสียงดนตรี, วีดีโอ บางครั้งเรียกว่าบอร์ดแบนด์ หรือ สัญญาณมอดูเลท

สัญญาณดิจิตอลเป็นกลุ่มของสัญญาณที่มีค่าไม่ต่อเนื่อง ภายในช่วงสัญญาณมีรูปแบบเป็นสัญญาณ

และเป็นเลขฐานสอง คือ มีค่า 2 ค่า เป็น1 และ 0 สัญญาณดิจิตอลอาจจะเรียกว่า “เบสแบนด์”

9

เอกสารอ้างอิง

ราตรี ทองดี. (2555). สัญญาณอนาล็อกและสญัญาณดิจติอล[ออนไลน์]. เข้าถึงข้อมูล วันท่ี 6 ตุลาคม 2559. จาก http://ratrilovely603.blogspot.com/. สญัญาณแอนะลอ็ก (Analog Signal) [ออนไลน์]. เข้าถึงข้อมูลวันท่ี 5 ตุลาคม 2559. จาก http://chummy-online.blogspot.com/2012/11/analog- signal.html. Siriphanjaa. (2557). Analog & digital transmission [ออนไลน์].เข้าถึงข้อมูล วันท่ี 6 ตุลาคม 2559. จาก http://www.slideshare.net/siriphanjaa /analog-digital-transmission.

การสื่อสารแบบ Analog

Education

Transcript of การสื่อสารแบบ Analog