Digital and Analog

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

Digital and Analog


สัญญาณอะนาล็อก (Analog Signal)

สัญญาณอะนาล็อก เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์(sine wave) โดยที่แต่ละคลื่นจะมีความถี่และความเข้มของสัญญาณที่ต่างกัน เมื่อนำสัญญาณข้อมูลเหล่านี้ผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณและแปลงสัญญาณก็จะได้ข้อมูลที่ต้องการ ตัวอย่างของการส่งข้อมูลที่มีสัญญาณแบบอะนาล็อก คือ การส่งผ่านระบบโทรศัพท์

สัญญาณอะนาล็อก เป็นสัญญาณที่มักเกิดขึ้นในธรรมชาติเป็นสัญญาณที่มีความต่อเนื่อง ไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว สัญญาณแบบนี้ เช่น เสียงพูด เสียงดนตรี เป็นต้น


สัญญาณดิจิทัล (Digital Signal)

สัญญาณดิจิทัล มักเป็นสัญญาณที่ไม่มีในธรรมชาติ และถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในการรับส่งข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ เป็นสัญญาณที่ไม่มีความต่อเนื่องสัญญาณจะถูกแยกออกเป็นชิ้นๆ บางครั้งเรียกว่าดิสครีต(Discrete) ในระบบดิจิทัลเราจะพบลักษณะสัญญาณเป็นระบบเลขฐานสอง(Binary)ซึ่งจะแทนค่าแรงดันไฟฟ้าสองระดับเท่านั้น เลขฐานสองแต่ละหลักที่ใช้ในระบบดิจิทัล เรียกว่า หลักหรือดิจิต(Digit)สัญญาณดิจิทัลมีการเปลี่ยนแปลงระดับอย่างรวดเร็ว จุดอ่อนที่สำคัญของสัญญาณดิจิทัล คือ เดินทางได้ไม่ไกลมากนัก เนื่องจากมีการลดทอนสูง ดิจิทัลมีระบบที่สามารถตัดสัญญาณความถี่ต่างๆได้ที่เรียกว่า “วงจรกรองความถี่ดิจิทัล(digital filter)” ซึ่งสามารถทำงานำได้ดี ในปัจจุบันวงจรต่างที่ซับซ้อนจะเป็นวงจรประเภทดิจิทัลทั้งสิ้น มีผู้พัฒนาอุปกรณ์สำหรับผสมสัญญาณดิจิทัลเข้ากับสัญญาณอะนาล็อก เพื่อใช้ส่งข้อมูลดิจิทัลไปในระยะที่ไกลขึ้น

Modulation คือการแปลงสัญญาณจากสภาพหนึ่งไปอีกสภาพหนึ่ง ในที่นี้หมายถึงการแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณอะนาล็อก ส่วนคำว่าDemodulation คือ การแปลงสัญญาณจากอะนาล็อกไปเป็นสัญญาณดิจิทัล

อุปกรณ์ที่เราใช้ผสมสัญญาณเสียงพูดเข้ากับสัญญาณโทรศัพท์ คือ โมเด็ม(MODEM)ย่อมาจากคำว่าModulate และ Demodulate อุปกรณ์นี้ช่วยผสมสัญญาณดิจิทัลเข้ากับสัญญาณโทรศัพท์ ทำให้เราสามารถใช้ระบบโทรศัพท์ส่งข้อมูลไปได้ใกล้มากขึ้น


วิธีการ Modulation

สัญญาณดิจิทัลทำได้หลายวิธีแต่วิธีที่ง่ายที่สุด คือ การเปลี่ยนแปลงระดับสัญญาณเอาต์พุตตามระดับสัญญาณ 0 และ 1 คอมพิวเตอร์นั้นจะรู้จักเฉพาะสัญญาณดิจิทัลหรือ 0และ1 เท่านั้น ส่วนระบบโทรศัพท์จะรู้จักสัญญาณอะนาล็อกหรือเสียงเท่านั้น ดังนั้นโมเด็มจึงเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถใช้สายโทรศัพท์ในการรับสัญญาณได้ โดยการแปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นสัญญาณโทรศัพท์และที่ปลายทางก็แปลงสัญญาณโทรศัพท์ให้เป็นสัญญาณดิจิทัล เพื่อให้คอมพิวเตอร์ปลายทางรับข้อมูลได้

ลักษณะของสัญญาณดิจิทัล ระบบดิจิทัลจะนำเลขฐานสองแต่ละบิตมาต่อเรียงกัน ถ้าบิตมีค่าเป็น1 จะเรียกว่าลอจิก1 หรือHigh และถ้าบิตมีค่าเป็น0 เรียกว่า ลอจิกศูนย์ หรือ Low ค่าแรงดันที่แทนลอจิกศูนย์และหนึ่ง เรียกว่า Logic Level


มาตรฐานสัญญาณดิจิทัล

สายคู่เช่านั้นมีมาตรฐานกำหนอรูปแบบการสื่อสารผ่านสายสัญญาณ ซึ่งมาตรฐานจะกำหนดอัตราการรับส่งข้อมูล ประเภทของสายสัญญาณที่ใช้ รวมถึงฟอร์แมตของเฟรมข้อมูลและประเภทของมัลติเพล็กสัญญาณด้วย มาตรฐานการส่งสัญญาณที่ได้กำหนดขึ้นใช้ซึ่งจะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีและพื้นที่ที่ใช้ มาตรฐานที่นิยมมีดังนี้

1. Digital Signal Hierarchy (DSH)

2. TIU’s Digital Signature Hierarchy

3. SONET’s Optical Carrier System

4. SONET’s Synchronous Transport Signal System