Noiselless Channel : Nyquist Bit Rate
เป็นการคำนวณอัตราการส่งบิตโดยที่ช่องสื่อสารไม่มีสัญญาณรบกวน ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นอัตราเร็วสูงสุดของการส่งข้อมูล ใช้สมการดังนี้
- Bitrate = 2*bandwidth *log2L
bandwidth หมายถึง bandwidthของช่องสื่อสาร
L หมายถึง จำนวนระดับของสัญญาณที่ใช้แทนข้อมูล
Noisy Channel : Shannon Capacity
ใน ความเป็นจริงแล้วมันเป็นไปไม่ได้ที่ช่องสื่อสารจะไม่มีสัญญาณรบกวนเลย จึงพัฒนาสมการใหม่สามารถคำนวณหาอัตราการส่งบิตข้อมูลภายในช่องสื่อสารที่มี สัญญาณรบกวน
- Capacity = bandwidth * log2(1+SNR)
Capacity เป็นความสามารถของการส่งข้อมูลภายในช่องสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน
bandwidth หมายถึง bandwidth ของช่องสื่อสาร
SNR (Signal-to-noise ratio) เป็นอัตราส่วนระหว่างพลังงานของสัญญาณที่ใช้ในการส่งข้อมูลพลังงานของสัญญาณรบกวน
Differential Manchester
คือ จะมีการเปลี่ยนสัญญาณช่วงตรงกลางบิตข้อมูล แต่จะแตกต่างจากวิธี manchester ตรงที่วิธีการแบบนี้จะไม่สนใจว่าแรงดันไฟฟ้าจะเป็นบวกหรือลบ การเปลี่ยนสัญญาณจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อบิตมีค่าเป็น "0" เท่านั้น ถ้าบิตข้อมูลมีค่าเป็น "1" ไม่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณ
Pulse Amplitude Modulation (PAM)
วิธีการหนึ่งที่ใช้สำหรับแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล คือ pulse amplitude modulation (PAM) ซึ่งเทคนิคแบบนี้จะทำการสุ่มสัญญาณอะนาล็อกตามช่วงเวลาต่าง ๆ โดยจะแบ่งแต่ละช่วงเวลาของการสุ่มให้เท่าๆ กัน ผลที่ได้จากการสุ่มจะเป็นลักษณะลำดับของ pulse และ ขนาดของ pulse จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสัญญาณอะนาล็อก ดังนั้น pulse ที่ได้จะแทนถึงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลและเป็นพื้นฐานของวิธีแบบ Pulse code modulatio (PCM)
Pulse Code Modulation (PCM)
PAM นั้นยังไม่ได้สร้างเป็นสัญญาณดิจิตอลที่แท้จริง ดังนั้นจึงมีการดัดแปลงPAM ใหม่ โดยเรียกว่า Pulse code modulation (PCM) เพื่อนที่จะให้เป็นการแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลได้โดยสมบูรณ์
การแปลงสัญญาณแบบ PCM สัญญาณอะนาล็อกจะถูก Quantization หรือ กำหนดค่าตัวเลขให้กับ pulse ตัวเลขที่กำหนดให้กับ pulse นั้นจะได้มาจากขนาดของสัญญาณอะนาล็อกที่ถูกสุ่มสัญญาณ
ขนาดของ pulse ที่ได้จาการสุ่มสัญญาณ จะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของเลขฐานสอง
เมื่อได้กลุ่มตัวเลขที่เป็นบิตของข้อมูลแล้วก็จะสามารถที่จะแปลงให้เป็น สัญญาณดิจิตอลได้ โดยการใช้เทคนิคของ line coding จะแสดงตัวอย่างของผลที่ได้จาก PCM โดยใช้วิธีการแบบ unipolar ในการแปลงบิตข้อมูลให้เป็นสัญญาณดิจิตอล
วิธีการของ PCM นั้นสรุปกระบวนการทำงานได้ดังนี้
1. PAM
2. Quantization
3. Binary encoding
4. Line coding
Sampling Rate
Highest frequency = x Hz
Sampling rate = 2x samples/s
Transmission Modes
- Parallel mode
เป็นการส่งข้อมูลออกไปพร้อมๆกันได้คราวละหลายบิต ทำให้ส่งขอ้มูลได้เร็ว แต่ค่าใช้จ่ายสูง เพราะจะต้องใช้จำนวนของสายมาก นอกจากนั้นแล้วการส่งข้อมูลภายในสายอาจจะไปถึงปลายทางไม่พร้อมกัน ทำให้เกิดความผิดพลาดของการรับส่งข้อมูลได้
- Serial mode
เป็นการส่งข้อมูลที่ใช้สายส่งเพียงเส้นเดียว บิต่ถูกส่งออกจะเรียงตามลำดับกันไป การติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกเครื่องคอมพิวเตอร์ต้องใช้การส่งข้อมูลแบบอนุกรม แล้ว จะต้องทำการแปลงข้อมูลจากแบบขนานไปเป็นแบบอนุกรม (Parallel-to-serial) เสียก่อน ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ฝั่งรับก็จะต้องแปลงข้อมูลแบบอนุกรมจากสายส่งไปแบบ ขนานด้วย (Serial-to-parallel)
Types of Serial Transmission
- Asynchronous
ส่งข้อมูลครั้งละไบต์ (1 Byte = 8 bit) ในแต่ลไบต์ที่ถูกส่งออกไปจึงต้องมีบิตเริ่มต้น (Start bit) ซึ่งจะกำหนดค่าเป็น "0" และบิตสิ้นสุด (Stop bit) ซึ่งจะกำหนดค่าใหเป็น "1"
- Synchronous
ใช้การนับจำนวนบิตของข้อมูลที่เข้ามาให้ได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ การส่งแบบ Synchronous จะมีความเร็วของการรับส่งข้อมูลได้เร็วกว่าแบบ Asynchronous เนื่องจากไม่ต้องมีบิตพิเศษเพิ่มเติมเข้ามา และไม่มีช่องว่างเกิดขึ้นระหว่างไบต์ของข้อมูลอีกด้วย
- Isochronous
Digital to analog conversion
- Bit rate คือ จำนวนของบิตข้อมูลที่สามารถส่งได้ใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น bps
- Baud rate คือ อัตราการเปลี่ยนแปลงสัญญาณใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น baud/s
Amplitude Shift Keying (ASK)
เป็นเทคนิคในการแปลงบิตข้อมูลให้เป็นสัญญาณอะนาล็อก โดยหลักการ Modulat บิตข้อมูลกับสัญญาณคลื่นพาห์แบบ ASK นั้นจะให้ความถี่ และเฟสคงที่ แต่จะให้แอมพลิจูดเปลี่ยนไปตามบิตข้อมูล
Phase Shift Keying (PSK)
เป็นเทคนิค Modulat บิตข้อมูลกับสัญญาณคลื่นพาห์แบบ PSK นั้นจะให้เฟสของสัญญาณเปลี่ยนแปลงไปตามบิตข้อมูล โดยให้แอมพลิจูด และความถี่คงที่ ดังนั้นเทคนิคแบบ PSK นี้บิตข้อมูลจะเป็นตัวกำหนดว่าจะให้เฟสของสัญญาณมีค่าเท่าไหร่
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น