พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf ·...

43
พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณ

Transcript of พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf ·...

Page 1: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

พนฐานขอมลและสญญาณ

Page 2: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

ความแตกตางระหวางขอมลและสญญาณ

ความส าคญของชนสอสารฟสคล คอ การเคลอนยายขอมลทอยในรปแบบของสญญาณผานสอกลาง

ขอมล คอ สงทมความหมายในตว โดยขอมลทวไปท ใ ชงานในระบบคอมพวเตอร จะเปนขอมลชนดตวเลข ตวอกษร ภาพนง รวมถงภาพเคลอนไหวตาง

ในการสงขอมลจากจดหนงไปยงอกจดหนงผานทางสายสอสารหรอคลนวทย ขอมลทตองการสงจะตองไดรบการแปลงใหอยในรปแบบของสญญาณทเหมาะสมกบระบบการสอสารนนๆ กอน

สญญาณ คอ ปรมาณใดๆ ทสามารถเปลยนแปลงและสมพนธไปกบเวลา โดยสญญาณทใชในระบบสอสาร คอ กระแสไฟฟา หรอคลนแมเหลกไฟฟา เชน การสนทนาผานระบบโทรศพท การสงพมพงาน การดาวนโหลดขอมล เปนตน

Page 3: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณแอนะลอก และสญญาณดจตอล

การสงขอมลในระบบสอสาร จ าเปนตองมการเขารหสขอมลมาเปนสญญาณในรปแบบใดรปแบบหนงท เหมาะสม เชน ระบบสอสารบางระบบ ไมสามารถสงสญญาณดจตอลได ดงนนจะตองแปลงสญญาณจากดจตอล ใหกลายเปนแอนะลอกกอน แลวจงสงผานไปยงสายสอสาร เมอปลายทางไดรบสญญาณ จะสามารถอานคาทสงมาได ดวยการแปลงสญญาณทรบเขามา น าไปใชประโยชนตอไป1. สญญาณแอนะลอก (Analog Signal) และขอมลแอนะลอก (Analog Data)

เปนรปคลนทมลกษณะตอเนอง (สญญาณจะแกวงขนลงอยางตอเนองและราบเรยบตลอดเวลา ไมมการเปลยนแปลงแบบทนททนใด) คาระดบสญญาณสามารถอยในชวงระหวางคาต าสดและคาสงสดของคลนได โดยคาต าสดและสงสดจะแทนดวยหนวยแรงดน (voltage)

Page 4: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณแอนะลอก

ขอมลแอนะลอกและสญญาณแอนะลอกสามารถถกรบกวนไดงายจากสญญาณรบกวน (Noise) หากมสญญาณรบกวนปะปนมากบสญญาณแอนะลอกแลว จะสงผลใหการสงขอมลชาลง และท าใหการจ าแนกหรอตดสญญาณรบกวนออกจากขอมลตนฉบบท าไดยาก

เมอสญญาณแอนะลอกถกสงบนระยะทางทไกลออกไป ระดบสญญาณจะถกลดทอนลง ดงนนจงตองใชอปกรณทเรยกวา แอมพลไฟเออร ซงเปนอปกรณในการเพมก าลงหรอความเขมใหสญญาณ ท าใหสามารถสงสญญาณในระยะทางทไกลออกไป แตการเพมก าลงของสญญาณของแอมพลไฟเออร จะสงผลใหสญญาณรบกวนขยายเพมขนดวย

Page 5: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

พนฐานของสญญาณแอนะลอก

1. แอมพลจด (Amplitude) สญญาณแอนะลอก ทมการเคลอนทในลกษณะเปนรปคลนขนลงสลบกน และกาวไปตาม

เวลาแบบสมบรณนน เรยกวา คลนซายน (Sine Wave)

แอมพลจดจะเปนคาทวดจากแรงดนไฟฟา ซงอาจเปนระดบของคลนจดสงสด (High Amplitude) หรอจดต าสด (Low Amplitude) และแทนดวยหนวยวดเปนโวลด (Volt)

Page 6: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

พนฐานของสญญาณแอนะลอก

2. ความถ (Frequency)ความถ หมายถง อตราการขนลงของคลน ซงเกดขนจ านวนกรอบใน 1 วนาท โดย

ความถนน จะใชแทนหนวยวดเปนเฮรตซ (Hertz : Hz)

Page 7: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

พนฐานของสญญาณแอนะลอก

คาบ (Period) เปนระยะเวลาของสญญาณทเปลยนแปลงไปจนครบรอบ โดยจะมรปแบบซ าๆ กนในทกชวงเวลา โดยหนวยวดของคาบเวลาจะใชเปนวนาท และเมอคลนสญญาณท างานครบ 1 รอบ จะเรยกวา Cycle

Page 8: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

พนฐานของสญญาณแอนะลอก

Page 9: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

พนฐานของสญญาณแอนะลอก

3. เฟส (Phase)เฟส เปนการเปลยนแปลงของสญญาณ ซงจะวดจากต าแหนงองศาของสญญาณเมอเวลา

ผานไป โดยเฟสสามารถเปลยนแปลงต าแหนง (Phase Shift) ในลกษณะเลอนไปขางหนาหรอถอยหลงกได การเลอนไปขางหนาจ านวนครงหนงของลกคลน จะถอวาเฟสเปลยนแปลงไป 180 องศา

Page 10: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณดจตอล

2. สญญาณดจตอล (Digital Signal) และขอมลดจตอล (Digital Data)เปนคลนแบบไมตอเนอง มรปแบบของระดบแรงดนไฟฟาเปนคลนสเหลยม โดย

สญญาณสามารถเปลยนแปลงจาก 0 เปน 1 หรอจาก 1 เปน 0 ซงเปนการเปลยนสญญาณในลกษณะกาวกระโดด

ขอดของสญญาณดจตอล คอ สามารถสรางสญญาณดวยตนทนทต ากวา และทนทานตอสญญาณรบกวนไดดกวา และยงสามารถจ าแนกระหวางขอมลกบสญญาณไดงายกวา หากมสญญาณรบกวนไมมาก กยงสามารถคงรปสญญาณเดมได

Page 11: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณดจตอล

ขอเสยของสญญาณดจตอล คอ สญญาณจะถกลดทอนหรอเบาบางลง เมอถกสงในระยะทางไกลๆ ซงในการสงขอมลระยะไกลๆ นน สญญาณแอนะลอกจะท าไดดกวา ส าหรบอปกรณทชวยยดระยะทางในการสงขอมลดจตอล เรยกวา เครองทวนสญญาณ (Repeater) ซงเปนอปกรณทท าหนา regenerate สญญาณทถกลดทอนลงใหคงรปเดมเหมอนตนฉบบ และสามารถสงสญญาณไดระยะไกลขน

สญญาณรบกวนทปะปนมาพรอมกบขอมล ถงจะสามารถใชอปกรณกลนกรองสญญาณ เพอชวยใหสญญาณมคณภาพ รวมถงลดความเบาบางของสญญาณรบกวนลงได แตหากสญญาณรบกวนมปรมาณสงมาก ยอมสงผลกระทบตอความถกตองของขอมล

Page 12: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณดจตอล

สญญาณดจตอลสวนใหญเปนสญญาณชนดไมมคาบ ดงนน คาบเวลาและความถจงไมน ามาใชงาน โดยมค าทเกยวของ 2 ค า คอ

1. Bit Interval ซงมความหมายเชนเดยวกบคาบ โดย Bit Interval คอ เวลาทสงขอมล 1 บต

2. Bit Rate คอ จ านวนของ Bit Interval ตอวนาท โดยมหนวยวดเปน บตตอวนาท (bps)

ไบนาร 1 แทนแรงดนบวกไบนาร 0 แทนแรงดนศนย

Page 13: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณดจตอล

สญญาณดจตอลสามารถมจ านวนระดบสญญาณมากกวา 2 ระดบ โดยในแตละระดบสามารถสงบตมากกวาหนงบต โดยทวไปถาสญญาณมจ านวน L ระดบ ในแตละระดบของสญญาณกจะสามารถสงขอมลไดจ านวน Log2 L บต

Page 14: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

หนวยวดความเรวในการสงขอมล

อตราบต (Bit Rate/Data Rate) คอ จ านวนบตทสามารถสงไดภายในหนงหนวยเวลา ซงมหนวยเปนบตตอวนาท (bps)

อตราบอด (Baud Rate) คอ จ านวนของสญญาณทสามารถสงไดตอการเปลยนสญญาณในหนงหนวยเวลา (baud per second)

ปกตอตราบอดจะมคานอยกวาหรอเทากบอตราบต และแบนดวดในระบบสอสารนนจะขนอยกบอตราบอด สามารถอธบายเปรยบเทยบกบระบบขนสงตอไปน โดย

- อตราบอด คอ รถโดยสาร อตราบต คอ ผโดยสาร - รถโดยสารสามารถบรรทกผโดยสารไดครงละหนงคนหรอมากกวา- หากมจ านวนรถโดยสาร 1000 คน บรรทกผโดยสารคนละหนงคน (1000 คน)- หากรถโดยสารแตละคนบรรทกผโดยสารไดคนละ 4 คน (4000 คน)การจราจรทคลองตวยอมขนอยกบจ านวนรถโดยสาร ดงนนแบนดวดธในระบบสอสารจง

ขนอยกบอตราบอด

Page 15: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

หนวยวดความเรวในการสงขอมล

อตราบต (Bit Rate) = 5 อตราบต (Bit Rate) = 10

อตราบอด (Baud Rate) = 5 อตราบอด (Baud Rate) = 5

Page 16: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลใหเปนสญญาณ

โดยปกตแลวสญญาณดจตอลจะรบสงขอมลดจตอล และสญญาณแอนะลอกกจะรบสงขอมลแอนะลอก แตเราสามารถใชสญญาณแอนะลอกเพอรบสงขอมลดจตอล และใชสญญาณดจตอลเพอรบสงขอมลแอนะลอกได

การสงผานดวยสญญาณแอนะลอกหรอดจตอลจะขนอยกบสอกลางท ใช ในระบบสอสาร โดยทสามารถสงขอมลดวยรปแบบใดกได เพยงแตจ าเปนตองมการแปลงรปหรอเขารหสขอมลใหอยในรปแบบของสญญาณทเหมาะสมกบสอกลางเสยกอน

1. การแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณแอนะลอก 2. การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอล3. การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณแอนะลอก4. การแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณดจตอล

Page 17: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณแอนะลอก

ในการแปลงขอมลแอนะลอกใหเปนสญญาณแอนะลอกเปนรปแบบทงาย มตนทนต า โดยจะมอปกรณท าหนาทแปลงสญญาณ และไดผลลพธเปนสญญาณแอนะลอก เชน ระบบวทยกระจายเสยง

มการเปดวทยคลน FM ทความถ 101.5 เมกะเฮรตซเพอฟงเพลง ซงคลนสถานจะสงออกไปทยานความถน ในขณะทเสยงพดของมนษยจะอยในยานความถต าชวง 300-3400 เฮรตซ และเสยงดนตรมยานความถท 30-20000 เฮรตซ ดงนนเพอใหเสยงพดและเสยงดนตรสามารถสงออกไปทยานความถ 101.5 เมกะเฮรตซไ ด จ าเปนตองมเทคนควธการสง

Page 18: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณแอนะลอก

สญญาณพาหะ มคณสมบตพเศษคอ เปนคลนความถสง และเปนคลนสญญาณไฟฟาทสามารถสงออกผานสอกลางไดบนระยะทางไกลๆ เมอมการน าสญญาณพาหะมารวมกบสญญาณ จะเรยกวา การมอดเลต (Modulate) เมอสถานสงท าการสงสญญาณทผานการมอดเลตไปแลว สถานรบจะตองมวธในการแยกสญญาณพาหะออกจากสญญาณเส ย ง เ ร ยกว า ก า รด ม อด เ ลต (Demodulate)

Page 19: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณแอนะลอก

การน าสญญาณแอนะลอกมามอดเลตกบสญญาณพาหะ สามารถท าได 2 วธ คอ1. การมอดเลตทางขนาด (Amplitude Modulation : AM) ทใชกบคลนวทย AM ซงขนาดของคลนพาหะจะมคาเปลยนแปลงไปตามรปสญญาณท

ตองการสง

Page 20: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณแอนะลอก

2. การมอดเลตทางความถ (Frequency Modulation : FM) ทใชกบคลนวทย FM ซงความถของคลนพาหะจะมคาเปลยนแปลงไปตามสญญาณทมอดเลต โดยขนาดของรปคลนสญญาณทตองการจะไมมการเปลยนแปลงไปตามการลดของระดบสญญาณ

Page 21: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอล

ส าหรบสญญาณดจตอล คาทเปนไปได คอ คาไบนาร 0 หรอ 1 เทานน โดยสามารถแทนไบนาร 1 เปนแรงดนระดบสงหรอต ากได และแทนไบนาร 0 เปนแรงดนระดบตรงกนขาม เชน ไบนาร 1 แทนแรงดนระดบสง ไบนาร 0 จะแทนแรงดนระดบต า และในการแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอลดวยอปกรณ Digital Transmitter

Page 22: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอล

ในการแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอล มเทคนคการเขารหสหลายวธ คอ1. การเขารหสแบบ NRZ-L (NonReturn-to-Zero-Level)เปนวธทงายทสด โดยสญญาณจะขนอยกบสถานะของบต เชน หากบตขอมลมคาเปน

1 จะแทนระดบแรงดนต า หรอหากบตขอมลมคาเปน 0 จะแทนระดบแรงดนสง ซงวธนเปนวธทตรงไปตรงมา แตขอเสยคอ ท าใหตดสนใจยากวาจดใดเปนจดเรมตน หรอจดสนสดของชวงสญญาณทใชแทนคาบตบตหนง และหากเกดบตขอมลมคาเดยวตอเนองกน จะท าใหการควบคมจงหวะ (Synchronized) เปนไปไดยาก

Page 23: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอล

2. การเขารหสแบบ NRZ-I (NonReturn-to-Zero-Invert)เปนเทคนคการเขารหสทคลายกบการเขารหสแบบ NRZ-L แตจะแมนย ากวา โดย

การเปลยนแปลงสญญาณจะเกดขน ณ จดเรมตนของบต และการเปลยนแปลงสญญาณจะเกดขนตอเมอพบบตขอมลทมคาเปน 1 และหากพบบตทมคาเปน 0 กจะไมเกดการเปลยนแปลงใดๆ

Page 24: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอล

3. การเขารหสแบบเมนเชสเตอร (Manchester)มการใชเทคนคนบนเครอขายทองถน (Ethernet) ซงการเขารหสแมนเชสเตอรจะม

การเปลยนแปลงสญญาณทจดกงกลางของบต เพอน าไปใชทงการแทนบตขอมลและก าหนดจงหวะโดยการเปลยนแปลงจากต าไปสงจะแทนคา 1 ในขณะทการเปลยนแปลงจากสงไปต าจะแทนคา 0

Page 25: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณดจตอล

4. การเขารหสแบบดฟเฟอเรนเชยลแมนเชสเตอร (Differential Manchester)การเขารหสนจะเปลยนแปลงสญญาณทจดกงกลางของบต แตจะน าไปใชเพอการก าหนด

จงหวะเทานน โดยการเปลยนสญญาณจะเกด ณ จดเรมตนของบตขอมลทมคาเปน 0 เทานน

Page 26: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณแอนะลอก

อปกรณทน ามาใชในการแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณแอนะลอก และแปลงสญญาณแอนะลอกกลบมาเปนขอมลดจตอล เรยกวา โมเดม (Modulator/Demodulator) เชน อนเทอรเนตบานทวไปทเชอมตอดวยการ dial-up

โมเดมตนทางจะท าการแปลงขอมลคอมพวเตอร (ดจตอล) มาเปนสญญาณแอนะลอก เพอสงขอมลผานระบบสอสารโทรศพท จากนนเมอสงถงปลายทาง โมเดมปลายทางจะท าการแปลงสญญาณแอนะลอกกลบมาเปนขอมลดจตอล เพอสงใหกบคอมพวเตอรใชงานตอไป

Page 27: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณแอนะลอก

โดยปกตสญญาณโทรศพทซงเปนชองสญญาณเสยง เมอถกน ามาใชในการสงขอมลดจตอล จ าเปนตองมการแปลงสญญาณใหอยในรปแบบทเหมาะสม เรยกวา การมอดเลตดวยการใชสญญาณพาหะ เพอสงผานเขาไปในชองสญญาณ และยงสามารถท าใหอตราในการสงขอมลสงขนดวย เชน สญญาณโทรศพทมแบนดวดธเพยง 4 KHz แตสามารถสงขอมลไดทความเรว 56 Kbps

ส าหรบเทคนคการมอดเลตสญญาณดจตอล ซงมคณสมบตของสญญาณทมระดบแรงดนแนนอน ดงนน สญญาณพาหะจะถกเปลยนไปตามแอมพลจด ความถ หรอเฟส ซงในการมอดเลตจะประกอบดวยวธตางๆ ดงน

1. วธ ASK (Amplitude-Shift Keying)2. วธ FSK (Frequency-Shift Keying)3. วธ PSK (Phase-Shift Keying)

Page 28: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณแอนะลอก

1. วธ ASK (Amplitude-Shift Keying) สญญาณพาหะจะถกเปลยนไปตามแอมพลจด

Page 29: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณแอนะลอก

2. วธ FSK (Frequency-Shift Keying) สญญาณพาหะจะเปลยนไปตามความถ

Page 30: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลดจตอลเปนสญญาณแอนะลอก

3. วธ PSK (Phase-Shift Keying) สญญาณพาหะจะเปลยนไปตามเฟส

Page 31: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณดจตอล

อปกรณทเรยกวา โคเดค (Coder/Decoder) เปนอปกรณส าคญทใชส าหรบแปลงขอมลแอนะลอกเปนสญญาณดจตอล ดวยการใชเทคนค Voice Digitization และยงสามารถแปลงกลบมาเปนสญญาณแอนะลอกได

ตวอยางอปกรณโคเดค เชน ซาวดการด สแกนเนอร และวดโอคอนเฟอเรนซ

Page 32: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

รายละเอยดชนดของขอมลทแปลงเปนสญญาณตางๆ

ขอมล สญญาณ เทคนคทวไปทน ามาใชส าหรบการแปลงสญญาณ

อปกรณใชงาน ใชงานบนระบบ

Analog Analog Amplitude ModulationFrequency Modulation

Radio TunerTV Tuner

TelephoneCable TVBroadcast TVAM & FM Radio

Digital Digital NRZ-L, NRZ-I, Manchester,Differential Manchester

Digital Encoder LANDigital Telephone Systems

Digital Analog Amplitude ModulationFrequency ModulationPhase Modulation

Modem Home Internal Access

Analog Digital Pulse Code Modulation Codec Telephone SystemsMusic System

Page 33: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การสญเสยสญญาณจากการสงผานขอมล

ปกตแลวคณภาพของสญญาณทเดนทางผานสอกลางอาจถกลดทอนลงไปได ท าใหเกดความสญเสยสญญาณ ทงนสญญาณท เสยหายอาจเกดขนจากความตานทานภายในสายสญญาณ หรอจากสงรบกวนภายนอก ดงนนเมอสญญาณเสยหาย ท าใหสดทายเมอถงปลายทางสญญาณอาจไมเหมอนตนฉบบเดม ท าใหไดรบขอมลทผดพลาด

ส าหรบความสญเสยของสญญาณจากการสงผานขอมล สามารถเกดขนไดจากปจจยน1. การออนก าลงของสญญาณ2. สญญาณเคลอนทดวยความเรวตางกน3. สญญาณรบกวน

Page 34: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การสญเสยสญญาณจากการสงผานขอมล

1. การออนก าลงของสญญาณ (Attenuation)เมอสญญาณขอมลเดนทางผานสอกลาง ไมวาจะเปนสายโคแอกเชยล สายคบดเกลยว

หรอสายไฟเบอรออบตกไปในระยะทางไกลๆ ยอมเกดการสญเสยพลงงาน ท าใหความเขมของสญญาณลดลง และลดลงมากขนหากระยะทางไกลขนไปอก ดงนน เมอความเขมของสญญาณเบาบางลง หรอลดลง จะสงผลตออปกรณรบ เนองจากสญญาณทรบเขามา จ าเปนตองมระดบความเขมของสญญาณมากพอทจะท าใหอปกรณสามารถตรวจสอบสญญาณ และน าไปใชงานได

Page 35: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การสญเสยสญญาณจากการสงผานขอมล

ดงนน หากตองการสงสญญาณไปในระยะทางไกลๆ จ าเปนตองมอปกรณชวย เชน หากสงสญญาณแอนะลอก จะใชอปกรณทเรยกวา แอมพลไฟเอร (Amplifier) เพอขยายก าลงสงของสญญาณ หรอหากสงสญญาณดจตอล จะใชอปกรณทเรยกวา รพตเตอร ทจะชวยซอมแซมสญญาณใหคงอยในรปเดมเหมอนตนฉบบ ท าใหสามารถสงทอดสญญาณตอไปบนระยะทางไกลไดขนอก

Page 36: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การสญเสยสญญาณจากการสงผานขอมล

2. สญญาณเคลอนทดวยความเรวตางกน (Distortion)เปนเหตการณทสามารถเกดขนไดกบสญญาณประเภท Composite Signal ท

สญญาณแตละความถเคลอนทผานสอกลางดวยความเรวแตกตางกน คอ สญญาณแตละความถไดถกลดทอนลงในอตราทแตกตางกนภายในสอกลาง และเกดการรวมกนของสญญาณขน ท าใหสญญาณบดเบยวเพยนไปจากเดม และสงผลตอฝงรบทจะไดรบสญญาณแตละความถไมพรอมกน ส าหรบความสญเสยของสญญาณแบบน สามารถปองกนไดดวยการเพมวงจร Equalizes เพอตรวจสญญาณทเขามาและปรบความถของแตละสญญาณใหมความเรวเทากน

Page 37: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณรบกวน

3. สญญาณรบกวน (Noice)เปนผลกระทบอกดานหนงทท าใหสญญาณขอมลเกดความสญเสย โดยสญญาณรบกวน

มอยหลายชนด ประกอบดวย3.1 เทอรมลนอยส (Thermal Noice)เปนสญญาณรบกวนทเกดจากความรอนหรออณหภม ซงเปนสงทหลกเลยงไมได เนองจากเปน

ผลมาจากการเคลอนทของอเลกตรอนบนลวดตวน า โดยหากอณหภมสงขน ระดบของสญญาณรบกวนกจะสงขนตาม สญญาณรบกวนชนดนไมมรปแบบทแนนอน และอาจมการกระจายไปทวยานความถตางๆ

Page 38: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณรบกวน

ส าหรบการปองกน อาจท าดวยการใชอปกรณกรองสญญาณ (Filters) ส าหรบสญญาณแอนะลอก หรออปกรณปรบสญญาณ (Regenerate) ส าหรบสญญาณดจตอล

Page 39: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณรบกวน

3.2 อมพลสนอยส (Impluse Noice)เปนเหตการณทท าใหคลนสญญาณโดง (Spikes) ขนอยางผดปกตอยางรวดเรว จดเปน

สญญาณรบกวนแบบไมคงท ตรวจสอบไดยาก เนองจากอาจเกดขนในชวงเวลาสนๆ แลวหายไป สวนใหญเกดจากการรบกวนของสงแวดลอมภายนอกแบบทนททนใด เชน ฟาแลบ ฟาผา หรอสายไฟก าลงสงทตงอยใกล และหากสญญาณรบกวนแบบอมพลสนอยสเขาแทรกแซงกบสญญาณดจตอล จะท าใหสญญาณตนฉบบบางสวนถกลบลางหายไปจนหมด และไมสามารถกกลบมาได

การปองกนสญญาณรบกวนชนดน ท าไดดวยการใชอปกรณกรองสญญาณพเศษทใชส าหรบสญญาณแอนะลอก หรออปกรณประมวลผลสญญาณดจตอลทใชส าหรบสญญาณดจตอล

Page 40: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณรบกวน

3.3 ครอสทอลก (Crosstalk)เปนเหตการณทเกดจากการเหนยวน าของสนามแมเหลกไฟฟาทเขาไปรบกวนสญญาณขอมลท

สงผานเขาไปในสายสอสาร เชน สายคบดเกลยวทใชกบสายโทรศพท มกกอใหเกดสญญาณครอสทอลกไดงาย เนองจากในระบบสงสญญาณทมสายสงหลายเสน และตดตงบนระยะทางไกลๆ เมอมการน าสายเหลานมดรวมกน จะท าใหเกดการเหนยวน าทางไฟฟา มโอกาสทสญญาณในแตละเสนจะรบกวนซงกนและกน เชน การไดยนเสยงพดคยของคสายอน ขณะทเราพดคยโทรศพท

ส าหรบการปองกน สามารถท าไดดวยการใชสายสญญาณทมฉนวนหรอมชลดเพอปองกนสญญาณรบกวน

Page 41: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณรบกวน

3.4 เอกโค (Echo)เปนสญญาณทถกสะทอนกลบ (Reflection) โดยเมอสญญาณทสงไปบนสายโคแอกเชยล

เดนทางไปยงสดปลายสาย และเกดการสะทอนกลบ โหนดใกลเคยงกจะไดยน และนกวาสายสงสญญาณขณะนนไมวาง ท าใหตองรอสงขอมล แทนทจะสามารถสงขอมลไดทนท

ส าหรบการปองกน ท าไดโดยใชอปกรณทเรยกวา เทอรมเนเตอร (Terminator) เชน ในระบบเครอขายทองถนทใชสายโคแอกเชยลเปนสายสอสาร จะตองใชเทอรมเนเตอรปดทปลายสายทงสองฝง เพอท าหนาทดดซบสญญาณไมใหสะทอนกลบมา

Page 42: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

สญญาณรบกวน

3.5 จตเตอร (Jitter)เปนเหตการณทความถของสญญาณไดมการเปลยนแปลงไปอยางตอเนอง ซงกอใหเกดการ

เลอนเฟสไปเปนคาอนๆ อยางตอเนองดวย ส าหรบการปองกนสามารถท าไดดวยการเลอกใชชวงวงจรอเลกทรอนกสทมคณภาพ หรออาจใช

อปกรณรพตเตอร

Page 43: พื้นฐานข้อมูลและสัญญาณkm.pranicec.ac.th/files/20130008/files/network_chapter4.pdf · 1. การเข้ารหัสแบบ NRZ-L

การปองกนสญญาณรบกวน

สญญาณรบกวน เปนปจจยส าคญทท าใหฝายรบไดรบสญญาณขอมลทผดเพยนไปจากเดม ไมเหมอนกบขอมลทสงมาจากผสง ดงนนในการสงผานขอมลทกระบบจ าเปนตองมการปองกนสญญาณรบกวน โดยเทคนคดงตอไปนจะชวยลดสญญาณรบกวนได

1. ใชสายเคเบลชนดทมฉนวนปองกนสญญาณรบกวน ซงเปนเทคนคหนงทชวยลดการแทรกแซงคลนแมเหลกไฟฟา และครอสทอลกไดเปนอยางด

2. สายโทรศพทควรอยในสภาวะทเหมาะสม เชน มอปกรณกรองสญญาณทชวยลดสญญาณทไมสม าเสมอ ซงบรษททรบผดชอบโครงขายโทรศพทสามารถจดหาใหได หรอใชสายเชาความเรวสง (Lease Line) ทจะชวยลดขอผดพลาดจากการสงผานขอมลระยะไกลได

3. ใชอปกรณใหมทมประสทธภาพและทนสมยกวา เพอทดแทนอปกรณเดมทหมดอายการใชงาน ประสทธภาพต า ถงอปกรณจะมราคาแพง แตกไดผลของการสงผานขอมลทดขน

4. เมอตองการเพมระยะทางในการสงขอมลดจตอล ใหใชรพตเตอร หรอใชแอมพลไฟเออร หากสงขอมลแอนะลอก ซงอปกรณดงกลาวจะชวยเพมระยะทาง และมสวนชวยลดขอผดพลาดของสญญาณลงได

5. พจารณาขอก าหนดและขอจ ากดของสายสญญาณแตละชนด เชน UTP สามารถเชอมโยงไดไมเกน 100 เมตร และสงขอมลดวยอตราความเรวสงสดท 100 Mbps