การมอดูเลตสัญญาณ (Signal Modulation)
นายธนเทพ แซ่โค้ว
ปวส 2 กลุ่ม 1
สาขางานระบบโทรคมนาคม
วิทยาลัยเทคนิคลพบุรี
Modulation
การมอดูเลตสัญญาณ คือ การจะส่งสัญญาณเสียงหรือข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องอาศัยพลังงานไฟฟ้าช่วยพาสัญญาณเหล่านั้นให้เคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งขบวนการหรือขั้นต้อนในการเพิ่มพลังงานไฟฟ้าดังกล่าวเราเรียกว่าการมอดูเลต(Modulation) พลังงานไฟฟ้าซึ่งมีความถี่สูงและคงที่รวมทั้งมีแอมปลิจูด(ขนาด) สูงด้วยนั้นเราเรียกว่าสัญญาณคลื่นพาห์(SignalCarrier) อุปกรณ์สำหรับมอดูเลตสัญญาณ(Modulator) จะสร้างสัญญาณคลื่นพาห์และรวมเข้ากับสัญญาณข้อมูลเพื่อให้สัญญาณมีความแรงพอที่จะส่งผ่านสื่อกลางไปยังอีกจุดหนึ่งที่อยู่ไกลออกไปได้และเมื่อถึงปลายทางก็จะมีอุปกรณ์ซึ่งทำหน้าที่แยกสัญญาณคลื่นพาห์ออกให้เหลือเพียงสัญญาณข้อมูลเราเรียกวิธีการแยกสัญญาณนี้ว่าการดีมอดูเลต(Demodulation)เรื่องการมอดูเลตสัญญาณเป็นเรื่องที่สำคัญมากในการสื่อสารข้อมูลการเลือกวิธีการมอดูเลตและการดีมอดูเลตที่เหมาะสมจะช่วยให้ท่านทำการส่งข้อมูลข่าวสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ
อุปกรณ์สำหรับมอดูเลตสัญญาณ (Modulator) จะสร้างสัญญาณคลื่นพาห์ และรวมเข้ากับสัญญาณข้อมูลเพื่อให้สัญญาณมีความแรงพอที่จะส่งผ่านสื่อกลางไปยังอีกจุดหนึ่ง เมื่อถึงปลายทางจะมีอุปกรณ์ในการแยกสัญญาณคลื่นพาห์ออก เรียกวิธีการแยกสัญญาณนี้ว่า“การดีมอดูเลต” (Demodulation)
วิธีการมอดูเลตสัญญาณอะนาล็อกเพื่อส่งผ่านไปในช่องทางสื่อสารอะนาล็อกมี 3 วิธี คือ
1. การมอดูเลตทางแอมปลิจูด (Amplitude Modulation: AM)
2. การมอดูเลตทางความถี่ (Frequency Modulation: FM)
3. การมอดูเลตทางเฟส (Phase Modulation: PM)

การมอดูเลตทางแอมปลิจูด (AM)
สัญญาณของคลื่นพาห์จะมีความถี่สูงกว่าความถี่ของสัญญาณข้อมูล เพื่อให้สามารถพาสัญญาณข้อมูลไปได้ไกล ๆ
สัญญาณ AM ที่มอดูเลตแล้วจะมีความถี่เท่ากับความถี่ของสัญญาณคลื่นพาห์ โดยมีขนาดหรือแอมปลิจูดของสัญญาณเปลี่ยนแปลงไปตามแอมปลิจูดของสัญญาณด้วย
ข้อเสียของการมอดูเลตแบบ AM คือ
1. แบนด์วิดท์ของสัญญาณ AM เป็นย่านความถี่ที่ไม่สูง ทำให้มีสัญญาณรบกวนจากภายนอกเข้ามาได้ง่าย
2. การส่งสัญญาณแบบ AM สิ้นเปลืองพลังงานมาก พลังงานส่วนใหญ่ใช้ในการส่งคลื่นพาห์
การมอดูเลตทางความถี่ (FM)
สัญญาณ FM ที่มอดูเลตแล้วจะมีแอมปลิจูดคงที่ แต่ความถี่ของสัญญาณจะไม่คงที่เปลี่ยนแปลงไปตามแอมปลิจูดของสัญญาณข้อมูล
ข้อเสียของการมอดูเลตแบบสัญญาณ FM คือ
1. ต้องการแบนด์วิดท์ที่มีขนาดกว้าง เนื่องจากสัญญาณข้อมูลมีหลายความถี่
2. คุณภาพดีกว่าการมอดูเลตแบบ AM แต่การทำงานจะซับซ้อนกว่า
การมอดูเลตทางเฟส (PM)
การมอดูเลตแบบ PM จะให้ครึ่งรอบของสัญญาณเป็นมุม 180 องศา และเมื่อครบ 1 รอบ จะเป็น 360 องศา สัญญาณมอดูเลตจะมีการเปลี่ยน (กลับ) มุมเฟสทุกครั้งที่มุมเฟสของสัญญาณข้อมูลต่างจากมุมเฟสของสัญญาณคลื่นพาห์เท่ากับ 180 องศา
การมอดูเลตแบบ PM นิยมใช้ในการแพร่ภาพสีทางทีวี แต่ AM กับ FM นิยมใช้ในการกระจายเสียงวิทยุการมอดูเลตแบบ PM เป็นวิธีการที่ดีแต่วงจรค่อนข้างจะซับซ้อนจึงไม่นิยมใช้ส่งสัญญาณข้อมูลอะนาล็อก การมอดูเลตแบบ PM มักจะนำมาใช้ในการส่งสัญญาณข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่ต้องการความเร็วในการส่งข้อมูลสูง

Demodulation
หมายถึง ขบวนการเปลี่ยนสารสนเทศจากการ Modulate กลับมาสู่ลักษณะเดิม ในการติดต่อสื่อสารผ่านคอมพิวเตอร์โดยอาศัยสายโทรศัพท์ข้อมูลที่จะส่งจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง ไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งนั้น จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงลักษณะของข้อมูลนั้น จาก analog ไปสู่ digital เสียก่อน เพื่อให้ข้อมูลถูกส่งผ่าน หรือถ่ายทอดไปตามสายโทรศัพท์ เมื่อถึงเครื่องรับปลายสาย เพื่อให้คนอ่านข้อมูลนั้นได้ จำเป็นต้องเปลี่ยนลักษณะของข้อมูลจาก digital มาสู่ลักษณะ analog นี้เรียกว่า demodulation


Demodulation
AM
ระบบวิทยุ AM เป็นระบบที่รับส่งข้อมูลโดยเน้นความสำคัญของแอมพลิจูดในสัญญาณเป็นสำคัญ การดีมอดูเลตสัญญาณในระบบนี้มี2วิธีด้วยกัน1. Envelope Detector: วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายเนื่องจากเราสามารถใช้ไดโอดตัวเดียวในการสร้างวงจร Demodulateรายละเอียดส่วนมากจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้างวงจรไฟฟ้าเนื่องจากความง่ายของการถอดรหัสข้อมูลระบบวิทยุชนิดนี้จึงถือได้ถือกำเนิดขึ้นมาก่อน2.Product Detector: เราได้ทำการศึกษาวิธีนี้ไปในห้องเรียนแล้ว วิธีการคือนำสัญญาณที่มีลักษณะเดียวกับคลื่นพาหะไปรวมกับสัญญาณที่ถูกส่งมาอีกครั้งวิธีนี้ทำให้สัญญาณข้อมูลกลับมาอยู่ที่ความถี่ต่ำ แต่ยังคงมีสัญญาณที่ไม่ใช่สัญญาณข้อมูลเหลืออยู่ที่ความถี่สูงๆ เราจึงต้องใช้ Filter ในการคัดแยกข้อมูลที่ต้องการออก การใช้ Filter ก็ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้เช่น Low pass filter, High pass filter, By pass filter เมื่อผ่าน Filter แล้ว สัญญาณที่ได้ก็จะมีลักษณะคล้ายสัญญาณข้อมูลมาก
FM
ระบบเอฟเอ็มมีความซับซ้อนในการมอดูเลต ดังนั้นการดีมอดูเลตก็ยากเช่นกัน การดีมอดูเลตของระบบเอฟเอ็มก็มีหลายวิธีเช่น1. Quadrater Detector: จะสร้างสัญญาณที่ทำการเลื่อนเฟสของสัญญาณที่รับมาไป 90 องศา รวมทั้งขยายขนาดจากนั้นนำไปรวมกับสัญญาณเดิมที่ยังไม่ได้เลื่อนเฟสหนึ่งในรูปแบบที่ได้จากการรวมนี้เป็นสัญญาณข้อมูลดั้งเดิมเมื่อเราเลือกออกมาก็จะได้สัญญาณข้อมูล2. การแบ่งแยกของ Forester: และ Seeley วิธีนี้ประกอบไปด้วยอิเล็กโทรนิกส์ฟิลเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่ลดแอมพลิจูดของบางความถี่ให้สัมพันธ์กันวิธีนี้คล้ายกับเอเอ็มดีมอดูเลตเตอร์โดยเราใช้ฟิลเตอร์ในการแยกสัญญาณ หากฟิลเตอร์มีความเปลี่ยนแปลงโดยตอบสนองโดยตรงกับความถี่ สัญญาณเอาท์พุทจะเป็นสัดส่วนกับความถี่ของอินพุท
ชนิดการส่งสัญญาณแบบอนาลอกและดิจิตอล
การส่งสัญญาณแบบอนาลอก(Analog Transmission)การส่งสัญญาณแบบอนาลอกจะไม่คำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในสัญญาณเลย โดยสัญญาณจะแทนข้อมูล อนาลอก เช่น สัญญาณเสียง เป็นต้น ซึ่งสัญญาณอนาลอกที่ส่งออกไปนั้นเมื่อระยะห่างออกไปสัญญาณก็จะอ่อนลงเรื่อย ๆ ทำให้สัญญาณไม่ค่อยดี ดังนั้นเมื่อระยะห่างไกลออกไปสามารถแก้ไขได้โดยใช้เครื่องขยายสัญญาณ (Amplifier) แต่ก็มีผลทำให้เกิดสัญญาณรบกวน (Noise) ขึ้น ยิ่งระยะไกลมากขึ้นสัญญาณรบกวนก็เพิ่มมากขึ้น ซึ่งสามารถแก้ไขสัญญาณรบกวนนี้ได้โดยใช้เครื่องกรองสัญญาณ (Filter) เพื่อกรองเอาสัญญาณรบกวนออกไป การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล(Digital Transmission)การส่งสัญญาณแบบดิจิตอลจะใช้เมื่อต้องการข้อมูลที่ถูกต้องชัดเจนแน่นอน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสนใจรายละเอียดทุกอย่างที่บรรจุมากับสัญญาณ ในทำนองเดียวกันกับการส่งสัญญาณแบบอนาลอก กล่าวคือ เมื่อระยะทางในการส่งมากขึ้น สัญญาณดิจิตอลก็จะจางลง ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยใช้อุปกรณ์ทำสัญญาณซ้ำ หรือรีพีตเตอร์(Repeater)ปัจจุบันการส่งสัญญาณแบบดิจิตอลจะเข้ามามีบทบาทสูงในการสื่อสารข้อมูล เนื่องจากให้ความถูกต้องชัดเจนของข้อมูลสูง และส่งได้ในระยะไกลด้วย สามารถเชื่อมต่อเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ได้ง่ายด้วย ทั้งนี้เนื่องจากสัญญาณจากคอมพิวเตอร์อยู่ใน รูปของดิจิตอลนั่นเองแต่เดิมนั้นถ้าหากระยะทางใน การสื่อสารไกลมักจะใช้สัญญาณแบบอนาลอกเสียส่วนใหญ่ เช่น โทรศัพท์, โทรเลข เป็นต้น
การแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณอนาล็อก(D/A)
ในปัจจุบันการส่งสัญญาณข้อมูลดิจิตอลโดยผ่านช่องทางสื่อสารแบบอนาล็อกที่เราคุ้นเคยกันได้แก่ การส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ผ่านทางเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะเครือข่ายโทรศัพท์ถูกออกแบบมาเพื่อทำการสลับสวิตช์และส่งสัญญาณอนาล็อกซึ่งเป็นย่านความถี่ของเสียงหรือประมาณ 300-3400 เฮิรตช์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อกย่านความถี่เสียงเราเรียกว่าโมเด็ม (MODEM หรือModulator Demodulator) สำหรับเทคนิค
การแปลงสัญญาณข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อกนั้นมีอยู่ด้วยกัน 3 วิธีคือ 1. การมอดูเลตเชิงเลขทางแอมปลิจูด (Amplitude-Shift keying หรือ ASK) 2. การมอดูเลตเชิงเลขทางความถี่ (Frequency-Shift Keying หรือ FSK) 3. การมอดูเลตเชิงเลขทางเฟส (Phase-Shift Keying หรือ PSK)
การมอดูเลตเชิงเลขทางแอมปลิจูด(ASK) ความถี่ของคลื่นพาห์ (Carrir Wave) ซึ่งทำหน้าที่นำสัญญาณอนาล็อกผ่านตัวกลางสื่อสารนั้นจะคงที่ ลักษณะของสัญญาณมอดูเลตเมื่อค่าของบิตของสัญญาณข้อมูลดิจิตอลมีค่าเป็น1 ขนาดของคลื่นพาห์จะสูงขึ้นกว่าปกติ และเมื่อบิตมีค่าเป็น0 ขนาดของลงกว่าปกติ การมอดูเลต ASK มักจะไม่ค่อยได้รับความนิยมเพราะจะถูกรบกวนจากสัญญาณอื่นได้ง่าย



การมอดูเลตเชิงเลขทางความถี่(FSK) ในการมอดูเลตแบบFSK ขนาดของคลื่นพาห์จะไม่เปลี่ยนแปลงที่เปลี่ยนแปลงคือความถี่ของคลื่นพาห์นั่นคือ เมื่อบิตมีค่าเป็น1 ความถี่ของคลื่นพาห์จะสูงกว่าปกติและเมื่อบิตมีค่าเป็น0 ความถี่ของคลื่นพาห์ก็จะต่ำกว่าปกติ
การมอดูเลตเชิงเลขทางเฟส (PSK)
หลักการของPhase Keying (PSK) คือ ค่าของขนาดและความถี่ของคลื่นพาห์จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงแต่ที่จะเปลี่ยนคือ เฟสของสัญญาณกล่าวคือ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสภาวะของบิตจาก1 ไปเป็น 0 หรือเปลี่ยนจาก0 ไปเป็น 1 เฟสของคลื่นจะเปลี่ยน(Shift) ไป 180 องศาด้วย หลักการPSK สามารถทำได้ทั้งแบบ 2 เฟส (0,90,180 และ 270 องศา)และแบบ 8 เฟส(0,45,90,135,180,225,270และ315องศา) ในการมอดูเลตเพื่อเปลี่ยนสัญญาณข้อมูลดิจิตอลให้เป็นสัญญาณอนาล็อกทั้ง3 แบบ วิธีการแบบPSK จะมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นน้อยที่สุดได้สัญญาณที่มีคุณภาพดีที่สุดแต่วงจรการทำงานจะยุ่งยากกว่าและราคาสูงกว่า
การแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล(A/D)
ในกรณีถ้าระบบเครือข่ายของเราเป็นแบบดิจิตอลคือ สามารถส่งผ่านสัญญาณดิจิตอลสู่ช่องทางสื่อสารดิจิตอลได้โดยตรง เช่น ในเครือข่าย ISDN หรือไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) เป็นต้นเราสามารถส่งสัญญาณดิจิตอลที่ออกจากคอมพิวเตอร์สู่เครือข่ายได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านโมเด็ม และในทำนองเดียวกันเราก็สามารถส่งสัญญาณอนาล็อกผ่านเข้าไปในระบบเครือข่ายดิจิตอลได้โดยการเปลี่ยนแปลงสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอลเสียก่อนโดยใช้อุปกรณ์ที่ทำงานตรงกันข้ามกับโมเด็มคือโคเดก (CODEC หรือCoder Decoder)
เทคนิคในการเปลี่ยนแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลแบ่งออกเป็น 2 วิธีคือ 1. การมอดูเลตทางแอมปลิจูดของพัสส์หรือ PAM (Pulse Amplitude Modulation) 2. การมอดูเลตแบบรหัสพัลส์หรือ PCM (Pulse Amplitude Modulation)
การมอดูเลตทางแอมปลิจูดของพัลส์(PAM) โดยอาศัยหลักการแซมปิงหรือการชักตัวอย่าง (Sampling) ของสัญญาณที่เป็นอนาล็อก (ต่อเนื่อง) ตามช่วงเวลาให้สัญญาณนั้นขาดจากกันเป็นพัลส์ๆ โดยขนาดของแต่ละพัลส์จะเท่ากับขนาดของสัญญาณเดิมในช่วงเวลานั้นๆ ทางทฤษฎีการแซมปิงจะทำด้วยอัตราสองเท่าของแบนด์วิดท์ของสัญญาณอนาล็อกเป็นจำนวนครั้งต่อวินาที (อัตราแซมปิง= 2 BW เฮิรตซ์) ยิ่งถ้าแซมปิงสัญญาณด้วยอัตราน้อยเท่าไรเราก็จะได้สัญญาณพัลส์ที่ใกล้เคียงกับสัญญาณเดิมมากที่สุดแต่ถ้าอัตราน้อยเกินไปสัญญาณก็จะกลับไปเป็นสัญญาณอนาล็อกเหมือนเดิม
จะเห็นว่าขนาดของพัลส์ของแต่ละแซมปิงเป็นอัตราส่วนโดยตรงกับสัญญาณเดิมและสัญญาณใหม่ที่ได้จะเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete) แต่ขนาดของสัญญาณพัลส์ยังเป็นแบบต่อเนื่องเท่าและเหมือนสัญญาณเดิมดังนั้นในการส่งสัญญาณPAM ในระยะทางไกลๆ จะเกิดสัญญาณรบกวนได้ง่ายเช่นเดียวกับการส่งสัญญาณแบบAM ซึ่งจะไม่สามารถแก้ไขได้เมื่อสัญญาณถึงปลายทาง การมอดูเลตแบบรหัสพัลส์ (PCM) เนื่องจากขนาดของพัลส์ในแบบPAM ยังคงเป็นแบบต่อเนื่องการส่งสัญญาณแบบPAM จึงไม่ได้ต่างอะไรกับการส่งสัญญาณอนาล็อกเลยดังนั้นในวิธีการส่งแบบPCM จึงมีขั้นตอนการทำให้ขนาดของสัญญาณข้อมูลเป็นแบบไม่ต่อเนื่องก่อนด้วยวิธีการที่เรียกว่าการควอนไทซ์(Quantize) ขั้นตอนการแปลงสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอลโดยวิธี PCM
การมอดูเลตแบบรหัสพัลส์
1. ทำการควอนไทซ์สัญญาณอนาล็อกโดยทำให้ค่าขนาดของสัญญาณเป็นค่าที่ไม่ต่อเนื่องเสียก่อน (สมมติว่าต้องการแปลงสัญญาณเป็นดิจิตอลขนาด3 บิต ดังนั้น23 = 8 ระดับ)
2. จากนั้นทำการแซมปิง สัญญาณด้วยอัตราที่เหมาะสม (2 BW เฮิรตซ์) เราก็จะได้สัญญาณPAM ซึ่งในแต่ละพัลส์นั้นสามารถจะกำหนดรหัสแทนพัลส์ได้ด้วยรหัสของเลขฐานสอง
3. รหัสของแต่ละพัลส์ก็จะถูกส่งออกไปในรูปแบบของเลขฐานสอง
เมื่อสัญญาณ PCM ถูกส่งไปถึงปลายทางก็จะถูกเปลี่ยนกลับมาเป็นสัญญาณ PAM แล้วจึงแปลงกลับมาเป็นสัญญาณอนาล็อกอย่างเดิมอีกที การทำ ควอนไทซ์จะทำให้สัญญาณที่ปลายทางไม่เหมือนทางต้นทางทีเดียวอีกทั้งในช่วงระหว่างการแซมปิง แต่ละครั้งสัญญาณรบกวนจากแหล่งอื่นสามารถแทรกเข้ามาได้แต่อย่างไรก็ตามการมอดูเลตแบบPCM ก็ให้ประสิทธิภาพดีกว่าแบบ PAM และได้สัญญาณข้อมูลเป็นดิจิตอลจริงๆ อัตราการส่งสัญญาณดิจิตอลโดยการมอดูเลตแบบPCM ของสัญญาณอนาล็อกแต่ละชนิดที่ใช้กันในปัจจุบัน
สัญญาณที่ใช้ในอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์ มี 2 ชนิด คือ สัญญาณอนาล็อก และสัญญาณดิจิตอล สัญญาณอนาล็อก จะใช้ใน อุปกรณ์ทั่วๆ ไป และใช้ในการควบคุมแบบเก่า ในปัจจุบันมีไมโครโปรเซสเซอร์ และไมโครคอนโทรลเลอร์ เข้ามาช่วยในการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย ซึ่งทำให้การควบคุมนั้นทำได้ง่าย และรวดเร็วยิ่งขึ้น แต่ในการควบคุมนั้น เราจำเป็นต้องใช้ สัญญาณดิจิตอลในการติดต่อกับไมโครโปรเซสเซอร์ หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่ในความเป็นจริงนั้น เราใช้สัญญาณอนาล็อกในการควบคุม ดังนั้นเราจึงจำเป็น ต้องมีการเปลี่ยนสัญญาณอนาล็อก เป็นสัญญาณดิจิตอล แล้วจึงนำสัญญาณนั้นเข้ามาสู่ไมโครโปรเซสเซอร์ หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อใช้ควบคุมระบบต่อไป แม้ว่าสัญญาณอนาล็อกนั้นมีความแน่นอน และแม่นยำสูง แต่สัญญาณอนาล็อกนั้นก็ควบคุมได้ยาก เนื่องจากในสภาพแวดล้อม มีสัญญาณรบกวนอยู่มาก และการที่จะทำให้ การควบคุมแบบอนาล็อก มีความสามารถควบคุม เท่ากับการควบคุมแบบดิจิตอลนั้น ทำได้ยาก เนื่องจากวงจรควบคุมแบบ อนาล็อกจะต้องมีความซับซ้อนสูง อย่างไรก็ตาม สัญญาณดิจิตอลก็ไม่สามารถทดแทนความละเอียดของสัญญาณอนาล็อกได้อย่างสมบูรณ์ แต่ทำให้การควบคุมนั้นทำให้ง่าย และสะดวกยิ่งขึ้น
ความหมายและความเป็นมา
สัญญาณอนาล็อก
สัญญาณอนาล็อก(Analog Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuous Data) ที่มีขนาดไม่คงที่ มีลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป โดยการส่งสัญญาณแบบอนาล็อกจะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่าย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น
สัญญาณดิจิตอล
สัญญาณดิจิตอล(Digital Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) ที่มีขนาดแน่นอนซึ่งขนาดดังกล่าวอาจกระโดดไปมาระหว่างค่าสองค่า คือ สัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาณระดับต่ำสุด ซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้เป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกัน
หลักการทำงาน
การส่งสัญญาณข้อมูลด้วยระบบอนาล็อกและดิจิตอล
ช่องทางการสื่อสารแบบ บรอดแบนด์ (Broad-Band) สำหรับการส่งสัญญาณแบบอนาล็อก
ช่องทางการสื่อสารแบบ เบสแบนด์ (Base-Band) สำหรับการส่งสัญญาณแบบดิจิตอล
สัญญาณอนาล็อก (Analog Signals) เป็นแบบคลื่นที่ติดต่อกันไป สัญญาณเปลี่ยนแปลงต่อเนื่อง
สัญญาณดิจิตอล (Digital Signals) ใช้ความแตกต่างของการ เปิด และ ปิด สัญญาณมีเพียง 2 ระดับ เลขฐาน 2
Counting Converter Counting Converter เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดของการแปลงสัญญาณอนาล็อก เป็นสัญญาณดิจิตอล โดยใช้อัลกอริทึม การนับค่าเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แล้วนำผลที่ได้จากการนับไปเปรียบเทียบกับค่าที่ต้องการที่ตั้งไว้
จากวงจร Counter เป็นอุปกรณ์นับค่าที่เพิ่มขึ้นทีละหนึ่ง แล้วส่งค่าที่ได้ให้ D/A มีขา Reset รับสัญญาณ Reset เมื่อต้องการให้เริ่มนับใหม่ D/A เมื่อรับค่าที่นับเพิ่มขึ้นทีละหนึ่งจากตัวนับ ก็แปลงค่าให้เป็นสัญญาณ อนาล็อกที่มีค่าความต่างศักย์ค่าๆ หนึ่ง แล้วส่งต่อเข้าไปที่อุปกรณ์ตัวเปรียบเทียบ(Comparator) Comparator จะเป็นอุปกรณ์ตัวเปรียบเทียบค่าความต่างศักย์ ของอินพุต และค่าจากที่ตัวนับ ถ้าหากทั้งสองสัญญาณมีค่าเท่ากันส่งค่าความต่างศักย์ 0 โวลต์ออกมา(ลอจิก 0) ถ้าไม่เท่ากันก็จะส่งความต่างศักย์ที่ไม่ใช่ 0 โวลต์ออกมา(ลอจิก 1) ซึ่งค่าความต่างศักย์ที่ออกมา จะนำมาเข้าลอจิกเกต "และ" กับ สัญญาณนาฬิกา จะได้ค่าลอจิกออกมา ถ้าผลลัพธ์ออกมาเป็นสัญญาณนาฬิกาแสดงว่ายังไม่ได้ผลลัพธ์เท่าที่ต้องการ สัญญาณนาฬิกาก็จะไปทำให้ตัวนับนับเพิ่มขึ้นต่อไป และเมื่อได้ค่าผลลัพธ์ดิจิตอลที่ต้องการแล้ว ค่าที่ได้จาก ตัวเปรียบเทียบจะให้ค่าความต่างศักย์เป็น 0 (ลอจิก 0) ซึ่งเมื่อนำมาเข้าลอจิกเกต "และ" กับสัญญาณนาฬิกาแล้ว ก็จะให้ลอจิก 0 ซึ่งทำให้ตัวนับไม่นับเพิ่มอีก ก็จะได้ค่าดิจิตอลจากตัวนับที่ต้องการ จากคำอธิบายข้างต้นจะได้กราฟของ V0 ดังนี้
ข้อเสียของวิธีนี้ คือ การนับต้องเริ่มนับที่ 0 เสมอ และนับเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทำให้ช้า เอาท์พุตที่ได้จะมี delay จึงไม่ค่อยนิยมใช้เท่าที่ควร จึงได้เปลี่ยนตัวนับเป็นแบบนับลงได้ด้วย ซึ่งจะอ้างอิงระดับจากระดับเก่า ทำให้ไม่จำเป็นต้องนับ 0 ใหม่ เมื่อมีการเปลี่ยนอินพุตใหม่ แต่ให้อ้างอิงกับผลลัพธ์เดิม ทำให้ได้ผลลัพธ์เร็วขึ้นSuccessive Approximation ใช้หลักการของ "binary search" ในการหาคำตอบ โดยนำค่าผลลัพธ์มาเปรียบเทียบกับค่ากึ่งกลางของช่วง เพื่อให้ทราบว่า ค่านั้นๆ มากกว่า หรือน้อยกว่า โดยจะปรับช่วงให้แคบลงมาเรื่อยๆ แล้วเปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่ากึ่งกลางของช่วงไปเรื่อยๆ จนได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ เช่น เลขที่เป็นคำตอบคือ 3 จากช่วงของคำตอบที่ 0-7 ครั้งแรกเอาค่า (0+7)/2 = 4 มาเปรียบเทียบ ได้ผลว่า คำตอบที่ต้องการอยู่ในช่วงที่น้อยกว่า 4 ครั้งที่ 2 ก็เลือกค่า (0+4)/2 = 2 มาเปรียบเทียบ ได้ผลว่าคำตอบที่ต้องการอยู่ในช่วงที่มากกว่า 2 แต่น้อยกว่า 4 ครั้งที่ 3 ก็เลือกค่า (2+4)/2 = 3 มาเปรียบเทียบ ได้ผลว่าคำตอบที่ต้องการ
การแปลงสัญญาณอนาล็อก เป็นสัญญาณดิจิตอล มีประโยชน์มากในการควบคุมอุปกรณ์สวิตชิ่ง ซึ่งมีลักษณะการแปลงสัญญาณได้หลายวิธี แต่ละวิธีจะมีอัลกอริทึม ความรวดเร็วในการทำงาน และการใช้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ต่างกันด้วย ทำให้ขนาด และราคาต่างกัน ขึ้นกับความต้องการของผู้ใช้ที่จะต้องเลือกให้เหมาะสมกับงานที่ใช้ และงบประมาณที่มีอยู่
โมดูเลชั่นและดีโมดูเลชั่น (Modulation-Demodulation)
เป็นวิธีการที่จะทำให้การส่งสัญญาณดิจิตอลที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถส่งผ่านสื่อกลางของโทรศัพท์ที่ส่งสัญญาณแบบอนาล็อก หรือการแปลงสัญญาณดิจิตอลและสัญญาณอนาล็อก
สัญญาณพัสส์
สัญญาณพัสส์เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากระดับของสัญญาณไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงจากระดับหนึ่งไปสู่อีกระดับหนึ่งที่มีความแตกต่างกัน ระหว่างแรงดันต่ำสุดกับแรงดันสูงสูดอย่างรวดเร็ว อาจมีความต่อเนื่องก็ได้ แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ สัญญาณพัสส์บวก และ สัญญาณพัสส์ลบ



ส่วนประกอบของสัญญาณพัสส์
ส่วนประกอบของสัญญาณพัสส์ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญดังนี้
1. ระดับสัญญาณหรือแอมปลิจูดหมายถึงขนาดของสัญญาณที่วัดจากสัญญาณต่ำมายังระดับสัญญาณสูงหรือจากยอดของสัญญาณมายังเส้นอ้างอิง
2.ขอบขาของสัญญาณมีอยู่ด้วยกัน2ลักษณะ
ขอบขาขึ้นของสัญญาณ หมายถึง ขอบขาของสัญญาณที่เปลี่ยนสัญญาณจากระดับต่ำไปยังระดับสูง
ขอบขาลงของสัญญาณ หมายถึง ขอบขาของสัญญาณที่เปลี่ยนสัญญาณจากระดับสูงไปยังระดับต่ำ
3.ความกว้างของสัญญาณ หมายถึง ระยะทางที่วัดจากกึ่งกลางขอบขาขึ้นไปยังกึ่งกลางขอบขาลงของสัญญาณ
4.เส้นฐาน หมายถึง เส้นอ้างอิงของสัญญาณ




















เอกสารและสิ่งอ้างอิง
สุชาติ กังวารจิตต์. 2532. หนังสือหลักการทำงานเครื่องส่งวิทยุและระบบวิทยุสื่อสาร. พิมพ์ที่ หจก. เอช-เอน การพิมพ์ เขตยานนาวา กทม.
http://kikkokjung.multiply.com/journal/item/8
http://netra.lpru.ac.th
http://suphatra.blogspot.com/2006/12/analog-and-digital.html
http://webserv.kmitl.ac.th