សារព័ត៌មាន នគរវត្ត តែងតែនាំមុខគេជានិច្ច
ភ្នំពេញ ៖ អ្នកទាំងអស់គ្នាគួរតែដឹងថា៖ ដើម្បីបញ្ជូនទិន្នន័យ មុនដំបូងត្រូវធ្វើការផ្លាស់ប្តូរ “ទិន្នន័យ”នោះឱ្យទៅជា “ស៊ីញ៉ាល់អេឡិកត្រូម៉ាញ៉េទិក” សិន។
អ្វីទៅជា “ទិន្នន័យ ឬ Data” និង “ស៊ីញ៉ាល់ ឬ Signal” ៖
ទិន្នន័យ សំដៅដល់ បរិមាណ តួអក្សរ ឬរូបសញ្ញា នៅលើអ្វីដែលប្រតិបត្តិ និងសម្តែង ដោយកុំព្យូទ័រ ដែលអាចផ្ទុក និងអាចបញ្ជូន នៅក្នុងទម្រង់ជាស៊ីញ៉ាល់អគ្គិសនី និងថតនៅលើឧបករណ៍ម៉ាញេទិក ឧបករណ៍អុបទិក ឬឧបករណ៍ថតមេកានិកដទៃទៀត។
ស៊ីញ៉ាល់ សំដៅដល់ រំយោលចង្វាក់ជីពចរនៃចរន្តអគ្គីសនី ឬរលកវិទ្យុ ដែលបានបញ្ជូន និងបានទទួល។
ទិន្នន័យអាចជាអាន់ណាឡូក (Analog) អាចជាឌីជីផថល (Digital)៖
+ “អាន់ណាឡូក” សំដៅដល់ព័ត៌មានទាំងឡាយណាដែលមានទម្រង់បន្តជាប់គ្នា ។
+ “ឌីជីថល” សំដៅដល់ព័ត៌មានទាំងឡាយដែលមានទម្រង់ដាច់ៗពីគ្នា។
ទិន្នន័យអាន់ណាឡូក ស្ថិតនៅជាទម្រង់នៃតម្លៃបន្តជាប់គ្នា ហើយ ទិន្នន័យឌីជីថល ស្ថិតនៅជាទម្រង់នៃតម្លៃដាច់ៗពីគ្នា។
ស៊ីញ៉ាល់អាចជាអាន់ណាឡូក (Analog) អាចជាឌីជីផថល (Digital)៖+ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក (Analog Signal) អាចមានតម្លៃមិនកំណត់ចំនួន នៅក្នុងជួរ។
+ រីឯស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល (Digital Signal) អាចមានត្រឹមតែតម្លៃកំណត់ចំនួន នៅក្នុងជួរ។
ភាពខុសគ្នារវាង “ទិន្នន័យ / Data” និង “ស៊ីញ៉ាល់ / Signal” គឺ៖ ជាទូទៅ ការផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យទៅជាលេខ “0” និង “1” មានន័យថាជា បៃណូរីកូដ (binary code)។ ជាងនេះទៅទៀត ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក អាចមានតម្លៃមិនកំណត់ចំនួន នៅក្នុងជួរ រីឯ ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលវិញ បានត្រឹមតែតម្លៃកំណត់ចំនួនប៉ុណ្ណោះ។ ចឹងហើយ ទិន្នន័យ និង ស៊ីញ៉ាល់ ជារបស់ពីរយ៉ាងខុសគ្នា ទាំងស្រុង។ ទិន្នន័យ គឺជាទិន្នន័យស្រស់ៗ ឬជាទិន្នន័យមិនទាន់បម្លែងវា។ រូបខាងក្រោមនឹងបញ្ជាក់វា។
តើអ្វីទៅជា មានកាលកំណត់ (Periodic) និងគ្មានកាលកំណត់ (Nonperiodic) ?
ទាំងស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក និងស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល អាចយកមួយនៃទម្រង់ទាំងពីរ៖ អាច យក “មានកាលកំណត់” ឬអាចយក “គ្មានកាលកំណត់” និងពេលខ្លះ យោងទៅលើ “មានកាលកំណត់ ឬ Periodic ”។
ស៊ីញ៉ាល់មានកាលកំណត់ ឬ Periodic Signal បំពេញនូវលំនាំ (Pattern)នៅក្នុងគ្រោងពេលរង្វាស់មួយ ហៅថា “ខួបនៃពេល ឬ Period” នឹងរំលេចចេញលំនាំ (Pattern) ជ្រាំដែលៗ ជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងខួបនៃពេលដូចគ្នា។
ចំណែកឯ ស៊ីញ៉ាល់គ្មានកាលកំណត់ ឬ Nonperiodic Signal វិញ បានផ្លាស់ប្តូរដោយគ្មានការតាំងបង្ហាញនូវលំនាំ ឬខួប (Cycle) ដែលមិនរំលេចចេញជ្រាំដែលៗដូចមុនៗ នៅលើខួបនៃពេល។
ទាំងស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក និងស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល អាចជា “មានកាលកំណត់” អាចជា “គ្មានកាលកំណត់”។ នៅក្នុងគមនាគមន៍ទិន្នន័យ (Data Communication) យើងប្រើរួមគ្នាទាំង “ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកមានកាលកំណត់ ឬ Periodic Analog Signal” និង “ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលគ្មានកាលកំណត់ ឬ Nonperiodic Digital Signal”។
ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកមានកាលកំណត់៖
“ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកមានកាលកំណត់ ឬ Periodic Analog Signal” អាចចែកចំណាត់ថ្នាក់ជា “សាមញ្ញ ឬ Sample” និង “សមាស ឬ Composite”។
ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកមានកាលកំណត់សាមញ្ញ ឬ Sample Periodic Analog Signal ដែលក្នុងនោះ រលកស៊ីនូស (Sine Wave) មិនអាចប្តូរទ្រង់ទ្រាយទៅជាអ្វីក្រៅពី ស៊ីញ៉ាល់សាមញ្ញ (Simpler Signal)។
រីឯស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកមានកាលកំណត់សមាស ឬ Composite Periodic Analog Signal វិញ អាចប្តូរ ទម្រង់ទៅជាពហុរលកស៊ីនូស (Multiple Sine Waves)។
រលកស៊ីនូស (Sine Wave) គឺជាទម្រង់មូលដ្ឋានគ្រឹះ នៃស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកមានកាលកំណត់។ នៅពេលយើងឃើញវាជាខ្សែកោងលំយោលសមញ្ញ (Simple Oscillating Curve) ដែលផ្លាស់ប្តូររបស់វានៅលើវគ្គនៃខួប ដោយរលូន និងស្របគ្នា ជាបន្តបន្ទាប់ ជាលំហូរវិល។ ខួបនីមួយៗ មានអក្ស័មួយនៅលើអ័ក្សស៊ីសនៃពេល ស្របតាមអ័ក្សទោលនៅពីក្រោមវា។
រលកស៊ីនូស (Sine Wave)៖
រលកស៊ីនូស អាចតំណាងដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្របី រួមមាន កំពូលអាំភ្លីទូត (Peak Amplitude) ហ្វ្រេកង់ស៍(Frequency) និង តំណាក់កាល (Phase) ។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងបីនេះ គឺជាការពីពណ៌នាអំពីរលកស៊ីនូស។
កំពូលអាំភ្លីទូត (Peak Amplitude)៖
កំពូលអាំភ្លីទូតនៃស៊ីញ៉ាល់ គឺជាតម្លៃដាច់ខាតនៃអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់បំផុត ដែលសមាមាត្រទៅនឹងឋាមពលដឹកនាំវា។ សម្រាប់ស៊ីញ៉ាល់អគ្គិសនី កំពូលអាំភ្លីទូត គឺវាស់ជាធម្មតានៅក្នុងខ្នាតជា វ៉ុល (Volts) ។
រយៈពេល និងហ្វ្រេកង់ស៍ (Period and Frequency)៖
រយៈពេល (Period) សំដៅដល់ចំនួននៃពេល គិតជា វិនាទី (Second)។ ស៊ីញ៉ាល់ ត្រូវការបំពេញគ្រប់លក្ខណៈចេញជារូបរាង គឺប្រើប្រាស់រយៈពេល ១ខួប (One Cycle)។
ហ្វ្រេកង់ស៍ (Frequency) សំដៅដល់ចំនួននៃរយៈពេល ក្នុង ១វិនាទី។ គួកត់សម្គាល់ថា រយៈពេល និង ហ្វ្រេកង់ស៍ គឺត្រឹមតែឱ្យនិយមន័យមានលក្ខណៈមួយ នៅក្នុងវិថីពីរ។ រយៈពេល (Period) ច្រាស់សមាមាត្រនឹងហ្វ្រេកង់ស៍ និងហ្វ្រេកង់ស៍ គឺច្រាស់សមាមាត្រនឹងរយៈពេល ដូចបង្ហាញនៅក្នុងរូបមន្តខាងក្រោម៖
f=1/T & T=1/f ដែល f ជាហ្វ្រេកង់ស៍ និង T ជារយៈពេល។
រីឯស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល (Digital Signal) អាចមានត្រឹមតែតម្លៃកំណត់ចំនួន នៅក្នុងជួរ។
ខ្នាតនៃរយៈពេល និងហ្វ្រេកង់ស៍ (Period and Frequency)៖
ការគណនារយៈពេល និងហ្វ្រេកង់ស៍៖
ឧទាហរណ៍ទី១៖ ភ្លើងយើងប្រើប្រាស់នៅក្នុងផ្ទះសព្វថ្ងៃ មានហ្វ្រេកង់ស៍ 60 Hz ចឹងរយៈពេលនៃរលក ស៊ីនូស អាចគណនាបាន គឺ T = 1/f = 1/60 = 0.0116 s ឬ 16.6 ms។
ឧទាហរណ៍ទី២៖ ចូរបំបែករយៈពេល T=100 ms ទៅជា រយៈពេល T = … s។
ឧទាហរណ៍ទី៣៖ ចូលគណនា ហ្វ្រេកង់ស៍ ជា KHz នៅពេលរយៈពេល T=100ms។
ហ្វ្រេកង់ស៍ (f) គឺជាអត្រានៃការប្តូរជាមួយនឹងរយៈពេល (T)។ ការប្តូរនៅក្នុងរយៈចំងាយខ្លីនៃពេល មានន័យថាជាហ្វ្រេកង់ស៍ខ្ពស់។ ការប្តូរនៅលើរយៈចំងាយវែងនៃពេល មានន័យថាជាហ្វ្រេកង់ស៍ទាប។
ក្នុងករណីបើស៊ីញ៉ាល់ មិនប្តូរនៅគ្រប់ពេល ហ្វ្រេកង់ស៍វា នឹងស្មើសូន្យ, ក្នុងករណីស៊ីញ៉ាល់ ប្តូរភ្លាមៗ ហ្វ្រេកង់ស៍របស់វា គឺគ្មានដែនកំណត់។
តំណាក់កាល (Phase)៖
តំណាក់កាល ឬ Phase ឬ តំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូរ (Phase Shift) គឺជាការពិពណ៌នាអំពីទីតាំងនៃទម្រង់រលក (Waveform) ដែលទាក់ទងនឹងពេលស្មើសូន្យ (0) ។ បើសិនជា យើងគិតថារលក ជាអ្វីមួយ ដែលអាចផ្លាស់ប្តូរទៅមុខ ឬទៅក្រោយ ស្រវតាមអ័ក្សស៊ីសនៃពេល តំណាក់កាល ពិពណ៌នានូវចំនួននៃអ្វីដែលអាចផ្លាស់ប្តូរ។ វាបង្ហាញពីស្ថានភាពនៃខួបទី១។
តំណាក់កាល ឬ Phase វាស់នៅក្នុងខ្នាតគិតជា “ដឺក្រេ” ឬ “រ៉ាដ្យង់” [360° is 2pi rad; 1° is 2pi/360 rad, and 1 rad is 360/(2pi)] ។ តំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូរ នៃ 360° ឆ្លើយឆ្លងនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃរយៈពេលពេញ បើតំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូរ នៃ 180° ឆ្លើយឆ្លងនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃរយៈពេល 1/2 និងបើតំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូរ នៃ 90° ឆ្លើយឆ្លងនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃរយៈពេល 1/4។
ឧទាហរណ៍៖ រលកស៊ីនូស = 1/6 ជាមួយនឹងរយៈស្មើ ០ តើតំណាក់កាលរបស់វាស្មើនឹងប៉ុន្មានដឺក្រេ ឬ រ៉ាដ្យង់?
(1/6) * 360° = 60°= 60 * (2Pi/360) rad. = Pi/3 = 1.046 rad.
ជំហានរលក (Wavelength)៖
ជំហានរលក គឺលក្ខណៈបច្ចេកទេសផ្សេងទៀតនៃការធ្វើដំណើររបស់ស៊ីញ៉ាល់ តាមរយៈឧបករណ៍បញ្ជូន ស៊ីញ៉ាល់។ ជំហានរលក ជាចំណងរវាងរយៈពេល (Period) និងហ្វ្រេកង់ស៍ (Frequency) នៃរលកស៊ីនូស ទៅនឹងល្បឿនមធ្យមនៃការបញ្ជូន។
ខណៈពេល ហ្វ្រេកង់ស៍នៃស៊ីញ៉ាល់ មានឯករាជ្យភាពនៃឧបករណ៍ នោះ ជំហានរលក ពឹងផ្អែកទាំងហ្វ្រេកង់ស៍ និងឧបករណ៍។ ជំហានរលក គឺជាកម្មសិទ្ធនៃរាល់ប្រភេទរបស់ស៊ីញ៉ាល់។ នៅក្នុងគមនាគមន៍ទិន្នន័យ យើងប្រើប្រាស់ញឹកញ៉ាប់នូវជំហានរលក ដើម្បីពិពណ៌នានូវការបញ្ជូនពន្លឺ នៅក្នុងសសៃអុបទិក។ ជំហានរលក គឺជាចម្ងាយនៃស៊ីញ៉ាល់សាមញ្ញ អាចធ្វើដំណើរនៅក្នុងរយៈពេលមួយ។
ជំហានរលកអាចគណនាបាន ក្នុងករណីទីមួយ គឺឱ្យដឹងពីតម្លៃនៃល្បៀនបញ្ជូន (ល្បឿននៃពន្លឺ) និងរយៈពេលនៃស៊ីញ៉ាល់៖
ជំហានរលក = ល្បឿនបញ្ជូន x រយៈពេល = ល្បឿនបញ្ជូន x ហ្វ្រេកង់ស៍
ល្បឿនបញ្ជូននៃស៊ីញ៉ាល់អេឡិកត្រូម៉ាញ៉េទិក ពឺងផ្អែកលើល្បឿនមធ្យម និងលើហ្វ្រេកង់ស៍នៃស៊ីញ៉ាល់។ ជាឧទាហរណ៍៖ នៅក្នុងសុញ្ញអាកាស ពន្លឺត្រូវបានបញ្ជូនជាមួយនឹងល្បឿន 3 x 10^8 m/s ។
នោះល្បឿនចុះទាបឡើងៗនៅក្នុងខ្យល់ និងបើយឺតឡើងៗនៅក្នុងសសៃកាប្លិ៍។ ជំហានរលក គឺធម្មតាវាស់នៅក្នុងមីក្រូម៉ែត្រ (Microns) ជួសមុខឱ្យម៉ែត្រ។ ឧទាហរណ៍៖ ជំហានរលកនៃពន្លឺពណ៌ក្រហម (ហ្វ្រេកង់ស៍ = 4 x 10^14) ក្នុងខ្យល់ គឺ៖
ពេលវេលា និងដែនហ្វ្រេកង់ស៍ (Time & Frequency Domain)៖
យើងបានបង្ហាញនូវរលកស៊ីនូស តាមរយៈការប្រើប្រាស់នូវអ្វីដែលហៅថា គ្រោងដែននៃពេល (Time-Domain Plot)។ គ្រោងដែននៃពេល បង្ហាញនូវការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងអាំភ្លីទូតស៊ីញ៉ាល់ ដោយគោរពជាមួយនឹងពេល។
ដើម្បីបង្ហាញអំពីទំនាក់ទំនងរវាងអាំភ្លីទូតនិងហ្វ្រេកង់ស៍ យើងអាចប្រើប្រាស់នូវអ្វីដែលហៅថា គ្រោងដែននៃពេល (Time-Domain Plot)។ គ្រោងដែននៃហ្វ្រេកង់ស៍ (Frequency-domain plot) គឺទាក់ទងជាមួយនឹងតម្លៃកំពូល និងហ្វ្រេកង់ស៍។ ការផ្លាស់ប្តូរអាំភ្លីទូតនៅក្នុងកំឡុងរយៈពេលមួយ គឺត្រូវបានបង្ហាញឡើយ។
ផលប្រយោជន៍នៃដែនហ្វ្រេកង់ស៍ (Frequency Domain) គឺជាអ្វីដែលអាចមើលឃើញភ្លាមៗនូវតម្លៃនៃហ្វ្រេកង់ស៍ និងកំពូលអាំភ្លីទូត។ រលកស៊ីនូសពេញ ត្រូវតំណាងដោយ មួយបំណែក (One Spike)។ ទីតាំងនៃបំណែក (Spike) បង្ហាញអំពីហ្វ្រេកង់ស៍ ហើយកំពស់របស់បង្ហាញអំពីកំពូលអាភ្លីទូត។
ស៊ីញ៉ាល់សមាស (Compose Signals)៖
លកស៊ីណូសសាមញ្ញ មានកម្មវិធីប្រើប្រាស់ច្រើនយ៉ាង នៅក្នុងការរស់នៅប្រចាំថ្ងៃ។ យើងអាចបញ្ជូនរលកស៊ីនូស ដើម្បីនាំឋាមពលអគ្គិសនី ចេញពីកន្លែងមួយ ទៅកន្លែងមួយទៀត។
ឧទាហរណ៍៖ ក្រុមហ៊ុនផ្គត់ផ្គង់អគ្គិសនី បញ្ជូនរលកស៊ីនូសមួយជាមួយនឹងហ្វ្រេកង់ស៍ 60Hz ដើម្បីចែកចាយឋាមពលអគ្គិសនី ទៅតាមផ្ទះ និងទីតាំងពាណិជ្ជកម្ម។
ឧទាហរណ៍មួយទៀត៖ យើងអាចប្រើប្រាស់រលកស៊ីនូសមួយ ដើម្បីបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់គ្រាអាសន្ន (Alarm) ទៅឱ្យមជ្ឈមណ្ឌលសន្តិសុខ នៅពេល ចោរប្លន់បើកទ្វាផ្ទះណាមួយ។
នៅក្នុងករណីខាងលើ រលកស៊ីនូស គឺជាការនាំឋាមពល ចឹងរលកស៊ីនូសគឺជាស៊ីញ៉ាល់ដ៏គ្រោះថ្នាក់។
បើសិនយើងមានតែរលកស៊ីនូសតែ ដើម្បីបញ្ជូនការសន្ទនានៅលើហ្វូន វានឹងមិនបានធ្វើឱ្យកើតឡើង និងគ្មានបានទទួលព័ត៌មានអ្វីឡើយ។ យើងនឹងគ្រាន់តែទទួលកាភ្ងាក់ផ្អើល។ បួនដងបង្ហាញនូវអ្ចីដែលរាល់ហស៊ីញ៉ាល់សមាស គឺពិតជាការបូកបញ្ជូលគ្នានៃរលកស៊ីនូសសាមញ្ញជាមួយនឹងភាពខុសៗគ្នានៃហ្វ្រេកង់ស៍ អាំភ្លីទូត និងតំណាក់កាល។
ស៊ីញ៉ាល់សមាស អាចមានកាលកំណត់ (Periodic) ឬមិនមានកាលកំណត់ (Nonperiodic) ។ ស៊ីញ៉ាល់សមាសមានកាលកំណត់ (Periodic) អាចបំបែកទៅជាសេរីនៃរលកស៊ីនូសសាមញ្ញ ជាមួយហ្វ្រេកង់ស៍ដាច់ដោយឡែកៗ ដែលមានតម្លៃចំនួនគត់ (១,២,៣ និង….) ។ ស៊ីញ៉ាល់សមាសមិនមានកាលកំណត់ (Nonperiodic) អាចធ្វើឱ្យទៅជាការបូកបញ្ចូលគ្នានៃចំនួនគ្មានដែនកំណត់នៃរលកស៊ីនូសសាមញ្ញជាមួយហ្វ្រេកង់ស៍បន្តបន្ទាប់គ្នា ដែលមានតម្លៃពិតប្រាកដ។
ឧទាហរណ៍៖ រូបភាពបង្ហាញនូវស៊ីញ៉ាល់សមាសមិនមានកាលកំណត់ជាមួយនឹងហ្វ្រេកង់ស៍ (f)។ ប្រភេទនៃស៊ីញ៉ាល់នេះ មិនមែនជាប្រភេទនៃការរកឃើញនៅក្នុងគមនាគមន៍ទិន្នន័យឡើយ។ យើងអាចពិចារណាវាជាប្រព័ន្ធប្រកាសអាសន្នចំនួន៣ នីមួយៗជាមួយហ្វ្រេកង់ស៍ខុសៗគ្នា។ ការវិភាគនៃស៊ីញ៉ាល់អាចផ្តល់ឱ្យយើងនូវការយល់ដឹងដ៏ល្អនូវការធ្វើដូចម្តេច ដើម្បីបំបែកស៊ីញ៉ាល់ទាំងនោះ។ អាំភ្លីទូតនៃរលកស៊ីនូស ជាមួយនឹងហ្វ្រេកង់ស៍ (f) គឺភាគច្រើនដូចគ្នានឹងកំពូលអាំភ្លីទូតនៃស៊ីញ៉ាល់សមាស។អាំភ្លីទូតនៃរលកស៊ីនូសជាមួយហ្វ្រេកង់ស៍ 3f គឺមួយភាគបីនៃអ្វីដែលទី១ និងអាំភ្លីទូតនៃរលកស៊ីនូសជាមួយហ្វ្រេកង់ស៍ 9f គឺជាមួយភាគប្រាំបួននៃអ្វីដែលជាទី១។
ហ្វ្រេកង់ស៍នៃរលកស៊ីនូសជាមួយហ្វ្រេកង់ស៍ f គឺដូចគ្នានឹងហ្វ្រេកង់ស៍នៃស៊ីញ៉ាល់សមាស នេះហៅថា ហ្វ្រេកង់ស៍មូលដ្ឋាន (Fundamental Frequency) ឬហាមូនីកទី១ (first harmonic)។
រលកស៊ីនូស ជាមួយហ្រ្វេកង់ស៍ 3f មានហ្វ្រេកង់ស៍ នៃ៣ដងហ្វ្រេកង់ស៍មូលដ្ឋាន, ដែលគេហៅថា ហាមូនីកទី៣។
រលកស៊ីនូស ជាមួយហ្រ្វេកង់ស៍ 9f មានហ្វ្រេកង់ស៍ នៃ៩ដងហ្វ្រេកង់ស៍មូលដ្ឋាន, ដែលគេហៅថា ហាមូនីកទី៩។
កត់សំគាល់ថា ការបំបែកហ្វ្រេកង់ស៍នៃស៊ីញ៉ាល់ដាចើៗពីគ្នា មានហ្វ្រេកង់ស៍ f, 3f and 9f ។ ពីព្រោះ f ជាចំនួនគត់ ហើយ 3f និង 9f ជាចំនួនគត់។ នោះវាមិនមានហ្វ្រេកង់ស៍ដូចជា 1.2f ឬ 2.6f ឡើយ។ ដែន ហ្វ្រេកង់ស៍នៃស៊ីញ៉ាល់សមាសមានកាលកំណត់គឺធ្វើឱ្យទៅជាបំណែកដាច់ៗពីគ្នា។
ឧទាហរណ៍៖ រូបភាពខាងក្រមបង្ហាញអំពីស៊ីញ៉ាល់សមាសគ្មានកាលកំណត់។ វាអាចជាស៊ីញ៉ាល់ដែលបង្កើតដោយមីក្រូហ្វូន ឬ ឧបករណ៍ទូរស័ព្ទ នៅពេលមួយពាក្យ ឬពីរពាក្យត្រូវបានបន្លើឡើង។ នៅក្នុងតំណាងដែនពេល នៃស៊ីញ៉ាល់សមាស វាមានចំនួនមិនមានដែនកំណត់នៃហ្វ្រេកង់ស៍សីនូសសាមញ្ញ។ ទោះបីជា ចំនួននៃហ្វ្រេកង់ស៍ នៅក្នុងសំឡេងមនុស្ស គ្មានដែនកំណត់ តែជួររបស់វាគឺមានដែនកំណត់។ មនុស្សអម្មតា អាចបង្កើតជួរជាបន្តបន្ទាប់នៃហ្វ្រេកង់ស៍ រវាង ០ និង 4KHz។ កត់សម្គាល់ថា ការរំលាយសមាសហ្វ្រេកង់ស៍នៃស៊ីញ៉ាល់ គឺជាទិន្នផលនៃខ្សែកោងបន្តបន្ទាប់គ្នា។ វាមានចំនួនគ្មានដែនកំណត់នៃ ហ្វ្រេកង់ស៍រវាង 0.0 និង 4000.0 (តម្លៃពិត)។
ដើម្បីរកអាំភ្លីទូតដែលទាក់ទងនឹងហ្វ្រេកង់ស៍ f យើងត្រូវគូសខ្សែបញ្ឈរ នៅត្រង់ f ទៅប្រសព្វនឹងបន្តុំនៃខ្សែកោង។ កំពស់នៃខ្សែបញ្ឈរ គឺជាអាំភ្លីទូតនៃហ្វ្រេកង់ស៍ឆ្លើយឆ្លងគ្នា។
បន្ទាបង់ (Bandwidth)៖
ជួរនៃហ្វ្រេកង់ស៍មានស៊ីញ៉ាល់សមាស គឺជាបន្ទាបង់។ បន្ទាបង់ គឺជាភាពខុសគ្នារវាងចំនួនពីរ។ ឧតាហរណ៍៖ បើសិន ស៊ីញ៉ាល់សមាស មានហ្វ្រេកង់ស៍រវាង 1000 និង 5000 នោះបន្ទាបង់របស់វា គឺស្មើនឹង 5000 -1000 = 4000។ រូបភាបបង្ហាញអំពីស៊ីញ៉ាល់សមាសពីរ មួយជាមានកាលកំណត់ និងមួយទៀតមិនមានកាលកំណត់។ បន្ទាបង់នៃស៊ីញ៉ាល់មានកាលកំណត់ មានហ្វ្រេកង់ស៍ចំនួនគត់ទាំងអស់រវាង 1000 និង5000 (1000,1001,1002,1003….5000)។ បន្ទាបង់នៃស៊ីញ៉ាល់មិនមានកាលកំណត់ មានជួរដូចគ្នា ប៉ុន្តែហ្វ្រេកង់ស៍គឺបន្តជាប់គ្នា។
ឧទាហរណ៍៖ ក្នុងករណី ស៊ីញ៉ាល់មានកាលកំណត់ ធ្វើការបំបែកសមាស ទៅជា ៥ រលកស៊ីនូស ជាមួយនឹងហ្វ្រេកង់ស៍ 100, 300, 500, 700 និង 900 Hz។ តើជាបន្ទាបង់របស់វាស្មើនឹងប៉ុន្មាន? សូមគូស វិសាលគមន៍ ដែលសមាសធាតុទាំងអស់ មានអាំភ្លីទូតជាអតិប្បបរមា ស្មើនឹង 10V ។
ជាដំណោះស្រាយ៖ តាង fh គឺជាហ្វ្រេកង់ស៍ខ្ពស់ជាងគេ នោះ fl ជាហ្វ្រេកង់ស៍ទាបជាងគេ និង B ជាបន្ទាបង់។ នោះ៖ B = fh – fl = 900 – 100 = 800 Hz
វិសាលគមន៍ មានតែ ៥បំណែក នៅត្រង់ 100, 300, 500, 700 និង 900 Hz (មើលរូបខាងក្រោម)
ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល (Digital Signal)៖
បន្ថែមទៅលើអ្វីដែលតំណាងដោយស៊ីញ៉ាល់អាណាឡូក ព័ត៌មាន អាចផងដែរតំណាងដោយស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល។
ឧទាហរណ៍៖ លេខ 1 អាចចាត់ទុកជាកូដ នៃវ៉ុលវិជ្ជមាន (positive voltage) និងលេខ 0 អាចចាត់ទុកជាកូដ នៃវ៉ុលសូន្យ (Zero voltage)។ ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល អាចមានច្រើនជាងនីវ៉ូពីរ។ នៅក្នុងករណី យើងអាចបញ្ជូនច្រើនជាង 1 bit សម្រាប់នីវ៉ូនីមួយៗ។
ឧទាហរណ៍៖ ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល មាននីវ៉ូចំនួន ៨។ តើមានប៉ុន្មានប៊ីត (bits) ដែលត្រូវការក្នុងនីវ៉ូមួយ? យើអាចគណនាតាមរូមមន្ត៖
Number of Bits per level = log2. 8 = 3
អត្រាប៊ីត (Bit Rate)៖
ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលភាគច្រើន គឺមិនមានកាលកំណត់ និងដូច្នេះហើយ រយៈពេល (Period) និងហ្វ្រេកង់ស៍ (frequency) មិនមានលក្ខណៈច្បាស់លាស់ទេ។
អត្រាប៊ីត គឺប្រើប្រាស់សម្រាប់ពិពណ៌នានូវស៊ីញ់ាល់ឌីជីថល។ អត្រាប៊ីត គឺជាចំនួន ប៊ីត បញ្ជូននៅក្នុង ១វិនាទី ដែលបង្ហាញនៅក្នុង ប៊ីត ក្នុង មួយវិនាទី (Bit per Second – bps)។ រូបខាងលើបានបង្ហាញរួចហើយនូវ អត្រាប៊ីត សម្រាប់ស៊ីញ៉ាល់ពីរ។
ឧទាហរណ៍៖ សន្មត់ យើងត្រូវការទាញយកឯកសារអត្ថបទនៅក្នុងអត្រា 100 Pages ក្នុងមួយនាទី។ តើត្រូវការប៉ុន្មានអត្រាប៊ីតនៃកាណាល់?
ដំណោះស្រាយ៖ ទំព័រ (Page) ជាមធ្យម ២០បន្ទាត់ ជាមួយ ៨០អក្សរ នៅក្នុងបន្ទាន់នីមួយៗ។ បើសិនជាយើងសន្មត់ថា មួយអក្សរ ត្រូវការ ៨ប៊ីត ចឹងអត្រាប៊ីត គឺ៖
100 x 24 x 80 x 8 = 1,636,000 bps = 1,363 Mbps
ឧទាហរណ៍៖ កាណាល់សំឡេងឌីជីថល ធ្វើឡើងដោយការធ្វើឌីជីថលកម្ម បន្ទាបង់ 4KHz នៃស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក។ យើងត្រូវការដាក់ជាគំរូនៅក្នុងហ្វ្រេកង់ស៍ខ្ពស់ទ្វេរពីរដង (គំរូ២ ក្នុង១ហ៊ឺត)។ យើងសន្មត់ថា គំរូនីមួយៗ ត្រូវការ 8bits ។ តើត្រូវការអត្រាប៊ីតប៉ុន្មាន?
ដំណោះស្រាយ៖ អត្រាប៊ីតអាចគណនា៖
2 x 4000 x 8 = 64,000 bps = 64 Kbps
ប្រវែងប៊ីត (Bit Length)៖
យើងបានពិភាក្សារួចហើយអំពី ប្រវែងរលក (Wavelength) សម្រាប់ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក៖ គឺជាប្រវែងមួយខួប ដែលកាន់កាប់នៅលើឧបករណ៍បញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់។ យើងអាចរកនូវអ្វីដែលស្រដៀងគ្នាសម្រាប់ ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល៖ ប្រវែងប៊ីត គឺជាប្រវែងមួយប៊ីត ដែលកាន់កាប់នៅលើឧបករណ៍បញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់។
ចឹងប្រវែងប៊ីត គណនាតាមរូបមន្ត៖
Bit length =propagation speed * bit duration
ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល (Transmission of Digital Signal)៖
ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល មានកាលកំណត់ ឬគ្មានកាលកំណត់ គឺជាសមាសអាន់ណាឡូក ជាមួយនឹងហ្វ្រេកង់ស៍ រវាង 0 និងមិនមានដែនកំណត់។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងពិចារណាលើ ករណីនៃស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលគ្មានកាលកំណត់ ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងមួយ ដែលយើងជួប នៅក្នុងគមនាគមន៍ទិន្នន័យ។ យើងអាចបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល តាមរយៈការប្រើប្រាស់ ១ នៃ ២ ការខិតទៅដល់ខុសគ្នា៖ ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់បង់មូលដ្ឋាន (baseband transmission) ឬ ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់បង់ធំ (broadband transmission) ប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យានៃការប្តូរតាន (Modulation)។
ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់បង់មូលដ្ឋាន (baseband transmission) មានន័យថាស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល នៅលើកាណាល់ដោយគ្មានផ្លាស់ប្តូរស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល ទៅជាស៊ីញ់ាល់អាន់ណាឡូក។ តម្រូវការដែលយើងមានកាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាប កាណាល់ជាមួយនឹងបន្ទាបង់ដែលចាប់ផ្តើមពី 0 ។ នេះជាករណី បើសិនយើងបានកំណត់នូវឧបករណ៍ជាមួយនឹងបន្ទាបង់ ដែលបង្កើតត្រឹមតែកាណាល់មួយ។ ខាងក្រោមនេះបង្ហាញអំពីរូប កាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាប (low-pass channels)៖ មួយជាមួយបន្ទាបង់តូចចង្អៀត និងមួយទៀតជាមួយបន្ទាបង់ធំទូលាយ។
ករណីទី១) កាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាបជាមួយបន្ទាបង់ធំទូលាយ៖
បើសិនយើងចង់ការពារទម្រង់ជាក់លាក់មួយនៃស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលមិនមានកាលកំណត់ ជាមួយផ្នែកបញ្ឈរ និងផ្នែកផ្តេក យើងត្រូវបញ្ជូនវិសាលគមន៍ទាំងអស់ អត្រាបន្តជាប់គ្នានៃហ្វ្រេកង់ស៍ រវាង 0 និងគ្មានដែនកំណត់ (អាណន្ត)។ នេះមានលទ្ធភាព បើសិនយើងមានឧបករណ៍ឧទ្ទិសមួយ ជាមួយបន្ទាបង់គ្មានដែនកំណត់ រវាងឧបករណ៍បញ្ជូន និងឧបករណ៍ ដែលការពារអាំភ្លីទូតជាក់លាក់នៃសមាសធាតុនីមួយៗនៃ ស៊ីញ៉ាល់សមាស។ ទោះបីជា នេះអាចផ្តល់លទ្ធភាពនៅក្នុងកុំព្យូទ័រ (មានន័យថា រវាង CPU និងអង្គចងចាំ “memory”) តែវាមិនមានលទ្ធភាពរវាងឧបករណ៍ពីរ។ អាំភ្លីទូតនៃហ្វ្រេកង់ស៍ នៅត្រង់ព្រំដែននៃបន្ទាបង់ តូចបំផុត ដែលវាទាំងនោះ អាចបានបញ្ឆេះចោល។ ន័យនេះ ដែលបើយើង មានឧបករណ៍ ដូជាខ្សែកាប្លិ៍ កូអាក់ស្យាល់ ឬខ្សែកាប្លិ៍អុបទិក ជាមួយបន្ទាបង់ធំទូលាយ ស្ថានីយ៍ពីរ អាចទំនាក់ទំនងតាមរយៈការប្រើប្រាស់ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល ជាមួយភាពត្រឹមត្រូវល្អ។
ឧទាហរណ៍៖ កាណាល់ឧទ្ទិស (Dedicated Channel) ជាកន្លែងដែលបន្ទាបង់ទាំងអស់នៃឧបករណ៍ បានប្រើប្រាស់ជាកាណាល់មួយ គឺបណ្តាញតំបន់ផ្ទៃក្នុង (LAN) ។ ភាគច្រើន គ្រប់បណ្តាញតំបន់ផ្ទៃក្នុងមានខ្សែបច្ចុប្បន្ន ប្រើប្រាស់កាណាល់ឧទ្ទិស សម្រាប់ស្ថានីយ៍ពីរ តភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងជាមួយគ្នា។ តូប៉ូហ្ស៊ីនៃបណ្តាញតំបន់ផ្ទៃក្នុង (Bus topology LAN) ជាមួយនឹងពហុចំនុចនៃការតភ្ជាប់គ្នា ត្រឹមតែស្ថានីយ៍ពីរ អាចទាក់ទងគ្នា នៅក្នុងពេលនីមួយៗ រវាងស្ថានីយ៍មួយ និងមជ្ឈមណ្ឌលកណ្តាល (Hub) បានប្រើប្រាស់សម្រាប់ទំនងទំនងគ្នា រវាងអង្គទាំងពីរនេះ។
ករណីទី២៖ កាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាប ជាមួយនឹងបន្ទាបង់មានកម្រឹត
នៅក្នុងកាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាប (Low-Pass Channel) ជាមួយនឹងបន្ទាបង់មានកម្រឹត យើងប្រហាក់ប្រហែលស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលជាមួយនឹងស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក។ នីវ៉ូប្រហាក់ប្រហែល អាស្រ័យលើបន្ទាបង់ដែលមាន។
ការប៉ាន់ស្មានប្រហាក់ប្រហែល (Rough Approximation)៖ សន្មត់ថាយើងមានស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលនៃអត្រាប៊ីត N។ បើសិនយើងចង់បញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកទៅនឹងការក្លែងធ្វើប្រហាក់ប្រហែលនឹងស៊ីញ៉ាល់នេះ យើងត្រូវធ្វើការពិចារណាទៅលើករណីធ្ងន់ធ្ងរមួយ ចំនួនអតិប្បបរមានៃការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល។ នេះកើតឡើង នៅពេលការនាំស៊ីញ៉ាល់លំដាប់ 01010101…
ឬលំដាប់ 10101010…… ដើម្បីក្លែងធ្វើករណីទាំងពីរនេះ យើងត្រូវការស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកនៃហ្វ្រេកង់ស៍ f=N/2 ។ តោះយើងតាង 1 ជាតម្លៃកំពូលវិជ្ជមាន និង 0 ជាតម្លៃកំពូលអវិជ្ជមាន។ យើងបញ្ជូន 2bits ក្នុងខួបនីមួយៗ ហ្វ្រេកង់ស៍នៃស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក គឺពាក់កណ្តាលនៃអត្រាប៊ីត ឬ N/2 ។ ទោះបីជាយ៉ាងណា ត្រឹមតែហ្វ្រេកង់ស៍មួយ មិនអាចធ្វើឱ្យលំនាំ (Pattern) ទាំងអស់ យើងត្រូវការសមាសភាពច្រើនជាងនេះ។ ហ្វ្រេកង់ស៍អតិប្បបរមា គឺ N/2។ ជាឧទាហរណ៍នៃគំនិតនេះ អនុញ្ញាតឱ្យយើងមើលឃើញនូវអ្វីដែលជាស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល ជាមួយនឹងលំនាំ 3bits អាចក្លែងធ្វើជាមួយស៊ីញ៉ាល់មានហ្វ្រេកង់ស៍ f=0 នឹងតំណាក់កាល Phase= 180° សម្រាប់ 000 និងតំណាក់កាល Phase= 0° សម្រាប់ 111។ ករណីពីរនេះ (Two Worst Cases) 010 និង 101 បានក្លែងធ្វើជាមួយស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកមានហ្វ្រេកង់ស៍ f=N/2 និង តំណាក់កាល Phase= 180° និងតំណាក់កាល Phase= 0°។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេង យើងត្រូវការកាណាល់មួយដែលអាចកាន់កាប់ហ្វ្រេកង់ស៍ 0, N/4 & N/2។ ការប៉ាន់ស្មានប្រហាក់ប្រហែលនេះ សំដៅទៅដល់ថាការប្រើប្រាស់ហាម៉ូនិកទី១ f=N/2 ។ តម្រូវការបន្ទាបង់គឺ៖
ការប៉ាន់ស្មានប្រហាក់ប្រហែលល្អជាង (Better Approximation)៖ ដើម្បីធ្វើរូបរាងស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក ដូចអ្វីដែលស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល យើងត្រូវការបូកបន្ថែមហាម៉ូនិកជាច្រើននៃហ្វ្រេកង់ស៍។ យើងត្រូវការបង្កើនបន្ទាបង់៊ យើងអាចបង្កើនបន្ទាបង់សម្រាប់ទៅជា 3N/2, 5N/2, 7N/2 និងដទៃទៀត។ រូបភាពខាងក្រមបង្ហាញអំពីផលប៉ះពាល់នៃការកើនឡើងនេះសម្រាប់ករណីធ្ងន់ធ្ងរមួយ លំនាំ 010៖
ការប៉ាន់ស្មានប្រហាក់ប្រហែលល្អជាង (Better Approximation)៖……….
កត់សម្គាល់ថា យើងបានបង្ហាញត្រឹមតែហ្វ្រេកង់ស៍ខ្ពស់នៃហាម៉ូនិកនីមួយ។ យើងប្រើប្រាស់ហាម៉ូនិកទី១ ទី៣ និងទី៥។ យើងត្រូវការបន្ទាបង់ 5B/2 ភាពខុសគ្នារវាងហ្វ្រេកង់ស៍ទាប = 0 និងហ្វ្រេកង់ស៍ខ្ពស់ = 5N/2 ។ ដូចដែលយើងគូសបញ្ជាក់មុនរួចហើយ យើងត្រូវការដើម្បីនឹកឃើញថាបន្ទាបង់តម្រូវ គឺសមាមាត្រទៅនឹងអត្រាប៊ីត។
ឧទាហរណ៍៖ យើងមានកាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាបជាមួយបន្ទាប់ 100KHz។ តើអតិប្បបមានៃអត្រាប៊ីតនៃកាណាល់?
ដំណោះស្រាយ៖ អតិប្បបរមានៃអត្រាប៊ីតអាចសម្រេចបាន បើសិនយើងប្រើប្រាស់ហាម៉ូនិកទី១។ អត្រាប៊ីតគឺ ២ដង នៃបន្ទាបង់ដែលអាចរកបាន ឬ 200Kbps ។
ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ប្រ៊ដប៊ែន (Broadband Transmission)៖
ការបញ្ជូនស៊ីញ់ាល់ប៊្រដប៊ែន ឬការប្តូរតាម (Modulation) មានន័យថាជាការផ្លាស់ប្តូរនូវស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល ទៅស៊ីញ៉ាល់ សម្រាប់ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់។ ការប្តូរតាម (Modulation) អនុញ្ញាតឱ្យយើងប្រើប្រាស់កាណាល់បង់ឆ្លង ជាមួយនឹងបន្ទាបង់ ដែលមិនអាចចាប់ផ្តើមពី 0 ។ ប្រភេទនៃកាណាល់ គឺអាចរកបានច្រើនជាងកាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាប។ រូបភាពបង្ហាញអំពីកាណាល់ឆ្លងបង់ (Bandpass channel)។
រូបភាពបន្ទាប់បង្ហាញនូវការប្តូរតាននៃស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល។ ស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល គឺបានប្តូរទៅជាស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកសមាស (Composite Analog Signal)។ យើងបានប្រើប្រាស់ស៊ីញ៉ាល់អាណាឡូកឯកតៈហ្វ្រេកង់ស៍ (Single Frequency Analog Signal) ហៅថាឧបករណ៍នាំ (Carrier) អាំភ្លីទូតនៃឧបករណ៍នាំ បានធ្វើការផ្លាស់ប្តូរមើលទៅដូចជាស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល។ លទ្ធផល ទោះជាយ៉ាងណា មិនមែនជាស៊ីញ៉ាល់ឯកតៈ ហ្វ្រេកង់ស៍ វាជាស៊ីញ៉ាល់សមាស។ នៅខាងឧបករណ៍ទទួល (Receiver) ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូកដែលបានទទួល បានប្តូរទៅជាស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល និងលទ្ធផលគឺចម្លងនូវអ្វីដែលបានបញ្ជូនមក។
ឧទាហរណ៍៖ ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ប៊្រដប៊ែន ដែលប្រើប្រាស់ការប្តូរតាមគឺជាការបញ្ជូននៃទិន្នន័យកុំព្យូទ័រ តាមរយៈខ្សែជួលជាវទូរស័ព្ទ ការតភ្ជាប់ខ្សែពីអតិថិជនទៅមជ្ឈមណ្ឌលទូរស័ព្ទ។ ខ្សែទាំងនេះ បានសាងសង់ជាយូរឆ្នាំមកហើយ គឺរៀបចំឡើងដើម្បីដឹកនាំសំឡេង (ស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក) ជាមួយបន្ទាបង់កម្រឹត (ហ្វ្រេកង់ស៍រវាង 0 និង 4KHz)។ ទោះបីជា កាណាល់នេះ អាចប្រើប្រាស់កាណាល់ឆ្លងកាត់កម្រឹតទាប វាបានពិចារណាជាធម្មតានូវកាណាល់ឆ្លងកាត់បង់។ បុព្វហេតុទី១ គឺថាបន្ទាបង់គឺតូចចង្អៀត (4KHz) ដែលបើសិនយើង កែសម្រួលកាណាល់ជាឆ្លងកាត់កម្រឹតទាប និងប្រើប្រាស់ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់បង់មូលដ្ឋាន (Baseband Transmission) អត្រាប៊ីតអតិប្បបរមា អាចមានត្រឹម 8Kbps ។ ដំណោះស្រាយ គឺពិចារណានូវកាណាល់ជាកាណាល់ឆ្លងកាត់បង់ ប្តូរស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថលចេញពីកុំព្យូទ័រ ទៅស៊ីញ៉ាល់អាណាឡូក និងបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់អាន់ណាឡូក។ យើងអាចសង់ឧបករណ៍ប្តូរចំនួនពីរ ដើម្បូប្តូរស៊ីញ៉ាល់ឌីជីថល ទៅជាស៊ីញ៉ាល់អាណាឡូក និងប្តូរត្រលប់មកវិញ នៅខាងឧបករណ៍ទទួល។ ឧបករណ៍ប្តូរនោះ នៅក្នុងករណីនេះ ដើរតួជា ឧបករណ៍ម៉ូឌែម (modulator/demodulator) ។
ការចុះខ្សោយនៃការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ (Impairment Transmission)៖
ស៊ីញ៉ាល់ធ្វើដំណើរនៅលើឧបករណ៍បញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ ដែលមិនអាចត្រឹមត្រូវឥតខ្ចោះទាំងអស់នោះទេ។ ការមិនត្រឹមត្រូវឥតខ្ចោះនោះហើយ ជាបុព្វហេតុនៃការចុះខ្សោយស៊ីញ៉ាល់។ នេះមានន័យថា ស៊ីញ៉ាល់នៅខាងចាប់ផ្តើមនៃឧបករណ៍ មិនដូចស៊ីញ៉ាល់នៅខាងចុងនៃឧបករណ៍។ អ្វីដែលបានបញ្ជូន មិនមែនជាអ្វីដែលបានទទួលឡើយ។ បុព្វហេតុបីនៃការធ្វើឱ្យចុះខ្សោយ គឺ ការបាត់បង់ (Attenuation) ការធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយ (Distortion) និងសូររំខាន (Noise) , សូមមើលរូបខាងក្រោម។
ការធ្វើឱ្យចុះខ្សោយ (Attenuation)៖ សំដៅដល់ការបាត់បង់នៃឋាមពល។ នៅពេលស៊ីញ៉ាល់ គំរូ ឬសមាស ការធ្វើដំណើរ តាមឧបករណ៍បញ្ជូនស៊ីញាល់ វាបាត់បង់ឋាមពលរបស់វាខ្លះ នៅក្នុងភាពរំខាននៃរ៉េស៊ីស្តង់របស់ឧបករណ៍បញ្ជូន។ នេះជាមូលហេតុនៃស៊ីញ៉ាល់អេឡិកត្រិកដែលបញ្ជូនតាមខ្សែ បានឡើងកម្តៅ បើសិនមិនឡើងកម្តៅ បន្ទាប់ពីខណៈពេល។ ឋាមពលអេឡិកត្រិក ឬអគ្គិសនីខ្លះ នៅក្នុងស៊ីញ៉ាល់ គឺបានប្តូរទៅជាក្តៅ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់នេះ គឺយើងត្រូវប្រើប្រាស់ ឧបករណ៍តម្លើង ហៅថា Amplifier ដែលប្រើប្រាស់សម្រាប់តម្លើង ឬបង្កើនស៊ីញ៉ាល់។ រូបភាពខាងក្រោម បង្ហាញនូវផលប៉ះពាល់នៃការធ្វើឱ្យចុះខ្សោយ (Attenuation) និងការតម្លើងឬបង្កើន (Amplification)។
ឌីស៊ីប៊ែល (Decibel – dB)៖ សំដៅដល់ការបាត់បង់ស៊ីញ៉ាល់ ឬកម្លាំងទទួលបាន ដែលវិស្វករបានប្រើប្រាស់ខ្នាតនេះ ហៅថា ឌីស៊ីប៊ែល (dB) ជារង្វាស់វាស់នូវកម្លាំងពាក់ព័ន្ធនឹងស៊ីញ៉ាល់ពិរ ឬមួយ នៅក្នុង ចំនុចផ្សេងគ្នា។ កត់សម្គាល់ថា ឌីស៊ីប៊ែល (dB) គឺជាចំនួនអវិជ្ជមាន បើសិនស៊ីញ៉ាល់បានចុះខ្សោយ និងវិជ្ជមាន បើសិនស៊ីញ៉ាល់ត្រូវបង្កើនឋាមពលឡើង។ ឌីស៊ីប៊ែល (dB) គណនាតាមរូបមន្តខាងក្រោម៖
ឧទាហរណ៍នៃការគណនាឌីស៊ីប៊ែល (Decibel – dB)។
ការធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយ (Distortion)៖ សំដៅដល់ការផ្លាស់ប្តូរស៊ីញ៉ាល់នូវទម្រង់របស់វា ឬរូបរាងរបស់វា។ ការធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយ អាចកើតឡើងនៅក្នុងស៊ីញ៉ាល់សមាស ផលនៃហ្វ្រេកង់ស៍ខុសៗគ្នា។ សមាសធាតុស៊ីញ៉ាល់នីមួយៗ មានល្បឿនផ្សាយកម្មសិទ្ធរបស់វា តាមរយៈឧបករណ៍បញ្ជូន និង ដូច្នេះ ការពន្យាពេលរបស់វា ក្នុងការមកដល់ទីតាំងចុងក្រោយដែលត្រូវបញ្ជូនទៅ។ ភាពខុសគ្នានៅក្នុងការពន្យាពេល អាចបង្កើតនូវភាពខុសគ្នានៅក្នុងតំណាក់កាល (Phase) បើសិន ការពន្យាពេល មិនយ៉ាងពិតប្រាកដដូចគ្នានឹងរយៈពេល។ នៅក្នុងពាក្យដទៃ សមាសធាតុស៊ីញ៉ាល់ នៅខាងឧបករណ៍ទទួល មានតំណាក់កាល (Phase) ខុសៗគ្នា ពីអ្វីដែលមាននៅខាងឧបករណ៍បញ្ជូន។ រូបរាងនៃស៊ីញ៉ាល់សមាស គឺដូច្នេះ មិនដូចគ្នាទេ។ រូបភាពខាងក្រោមនេះ បង្ហាញពីផលនៃការធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយ នៅលើស៊ីញ៉ាល់សមាស។
សូរ (Noise)៖ គឺបុព្វហេតុមួយទៀតនៃការធ្វើឱ្យចុះខ្សោយ។ ប្រភេទមួយចំនួននៃសូរ ដូចជា សូរនៃកម្តៅ រាប់បញ្ជូលទាំងសូរ ឆ្លងសំឡេង និងសូរ Impulse អាចធ្វើឱ្យខូចខាតដល់ស៊ីញ៉ាល់។ សូរកម្តៅ គឺជាភាពជួបដោយចៃដន្យនៃអេឡិកត្រុង នៅក្នុងខ្សែ ដែលបង្កើតឡើងនូវស៊ីញ៉ាល់បន្ថែម មិនដូចស៊ីញ៉ាល់ដើមដែលបញ្ជូនចេញពីឧបករណ៍បញ្ជូនឡើយ។ ការកាត់បន្ថយសូរ បានមកពីប្រភព ដូចជាម៉ូទ័រ និងឧបករណ៍។ ឧបករណ៍ទាំងនេះ ដើតួរជាអង់តែនបញ្ជូន និងឧបករណ៍បញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ ដើរតួរជាអង់តែនទទួល។ ការឆ្លងសំឡេង គឺជាផលប៉ះពាល់នៃខ្សែមួយគងលើខ្សែមួយទៀត។ ខ្សែមួយនេះ ដើរតួនាទីជាអង់តែនបញ្ជូន និងខ្សែមួយទៀត ដើរតួជាអង់តែនទទួល។ សូរ Impulse គឺជាស៊ីញ៉ាល់ជាមួយនឹងឋាមពលខ្ពស់ នៅក្នុងរយៈពេលខ្លីមួយ ដែលចេញមកពីឋាមពលខ្សែ រន្ទះបាញ់ និងអ្វីៗទៀត។ រូបភាពខាងក្រោមបង្ហាញពីការធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដោយសូរ។
ស៊ីញ៉ាល់ទៅជាអត្រាសូរ (Signal to Noise Rate)៖
ដូចដែលយើងនឹងឃើញបន្តិចទៀតនេះ ដើម្បីរកអត្រាកម្រឹតនៃប៊ីត នោះយើងត្រូវការដឹងអនុបាតនៃឋាមពលស៊ីញ៉ាល់ ទៅជាឋាមពលសូរ។ អនុបាតនៃស៊ីញ៉ាល់ទៅជាអត្រាសូរ (Signal to Noise Rate) គឺរកតាមរូបមន្ត៖
SNR=average signal power / average noise power
យើងត្រូវពិចារណានូវឋាមពលស៊ីញ៉ាល់មធ្យម និងឋាមពលសូរមធ្យម ពីព្រោះទាំងនេះអាចប្តូរជាមួយ ពេល។ រូបខាងក្រោមបង្ហាញអំពីគំនិតនៃស៊ីញ៉ាល់ទៅជាអត្រាសូរ (Signal to Noise Rate) ឬ NSR ។ NSR ជាកាពិតវាជាអនុបាតនៃអ្វីដែលស៊ិញ៉ាល់ ទៅអ្វីដែលសូរ។ NSR ខ្ពស់ មានន័យថាស៊ីញ៉ាល់ត្រូវបានធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយតិចតួចដោយសារសំឡេង NSR ទាប មានន័យថា ស៊ីញ៉ាល់គឺបានធ្វើឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយកាន់តែធំ ដោយសារសូរ។ NSR គឺជាអនុបាតនៃឋាមពលពីរ វាជានិច្ចជាកាលគិតជាខ្នាត (dB) ដូចជា៖
ស៊ីញ៉ាល់ទៅជាអត្រាសូរ (Signal to Noise Rate)៖
អត្រាកម្រឹតនៃទិន្នន័យ (Data Rate Limit)៖
ការពិចារណាសំខាន់ នៅក្នុងគមនាគមន៍ទិន្នន័យ គឺធ្វើឱ្យលឿនដូចម្ត៉េច ដែលយើងអាចបញ្ចូនទិន្នន័យបាន នៅក្នុងអត្រា ប៊ីតក្នុងមួយវិនាទី ។ នៅលើកាណាល់ អត្រាទិន្នន័យអាស្រ័យទៅលើកត្តាបីគឺ៖
មានបន្ទាបង់គ្រប់គ្រាន់ទេ?
នីវ៉ូនៃស៊ីញ៉ាល់ដែលយើងប្រើ និង
គុណភាពនៃកាណាល់ (នីវ៉ូនៃសូរ) ៖ រូមមន្តជាទ្រឹស្តីចំនួនពីរ ដែលបានអភិវឌ្ឍន៍រួចរាល់ ដើម្បីគណនាអត្រាទិន្នន័យ៖
មួយ ដោយ Nyquist សម្រាប់កាណាល់មិនមានសូរ ៖
Bit Rate = 2 * bandwidth * log2 L ដែល L ជាចំនួននីវ៉ូនៃស៊ីញ៉ាល់
និងមួយទៀត ដោយ Channon សម្រាប់កាណាល់មានសូរ៖
Capacity =bandwidth * log2 (1 +SNR)
ឧទាហរណ៍៖
ប្រើប្រាស់បទពិសោធន៍ទាំងពីរ យើងត្រូវការប្រើម៉េទូដទាំងពីរ ដើម្បីរកអត្រាកម្រឹត និងនីវ៉ូនៃស៊ីញ៉ាល់។ តោះយើលើកជាឧទាហរណ៍។ យើងមានកាណាល់ជាមួយនឹងបន្ទាបង់ 1MHz និង SNR សម្រាប់កាណាល់នេះ 63។ តើអត្រាប៊ីត និងនីវ៉ូនៃស៊ីញ៉ាល់ស្មើនឹងប៉ុន្មាន?
រៀបរៀថដោយ ឯកឧត្តម អ៊ឹម វុត្ថា ទីប្រឹក្សាក្រសួង ប.ទ.៕
ដោយ ៖ សហការី
