Principles of Communications Chapter 1 Introduction Assist. Prof. Tharadol Komolmis Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Chiang Mai University

หลักการของระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า สารสนเทศ (information) สิ่งที่ผู้ส่งต้องการสื่อให้ผู้รับได้รับรู้ เข้าใจ เป็นนามธรรม จึงต้องการรูปธรรมเพื่อการรับรู้ได้ของผู้รับ ข่าว, ข่าวสาร (message) สิ่งที่สามารถใช้ในการสื่อ สามารถสัมผัส รับรู้ ตรวจจับได้ เป็นรูปธรรมของสารสนเทศที่ผู้ส่งต้องการสื่อไปยังผู้รับ สัญญาณ (signal) รูปแบบของข่าวสาร(message) ที่สามารถส่งผ่านไปในระบบการสื่อสารได้ 252342 Chapter_1

หลักการของระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า ความต้องการของการสื่อสารโดยทั่วไปคือ ต้องการส่งสารสนเทศให้ถึงผู้รับได้ถูกต้องตรงตามสารสนเทศที่ผู้ส่งต้องการส่งให้ผู้รับ ระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า การนำข่าวสารไปถึงเครื่องรับให้ถูกต้องตรงกับข่าวสารที่ส่งจากเครื่องส่ง ต่างกันอย่างไร ? ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น? 252342 Chapter_1

หลักการของระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า ระบบการสื่อสารจึงเปรียบได้กับการระบบขนส่ง เป็นการขนถ่ายข่าวสาร(message) จากต้นทางไปยังปลายทางโดยมีสารสนเทศ(information) บรรจุอยู่ในข่าวสาร(message)นั้น เปรียบเหมือนระบบขนส่ง ที่มีสิ่งของบรรจุอยู่ในหีบห่อ ระบบการสื่อสาร จะขนถ่ายข่าวสารไปถึงปลายทางอย่างดีที่สุด โดยทราบดีว่ามีสารสนเทศบรรจุอยู่ ระบบขนส่ง จะขนถ่ายหีบห่อไปถึงปลายทางทางอย่างดีที่สุด โดยทราบดีว่ามีสิ่งของบรรจุอยู่ 252342 Chapter_1

องค์ประกอบของระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า TD Tx Rx Transmission Channel Input Signal Output Transmission Receiving Message In Out TD (Transducer) ตัวแปลงสัญญาณ เปลี่ยนข่าวสารที่อยู่ในรูปแบบต่างๆ ให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าและกลับกัน Tx (Transmitter) ตัวส่ง เปลี่ยนสัญญาณขาเข้าให้เหมาะสมกับการส่งในช่องสัญญาณ Transmission channel ช่องสัญญาณ เป็นตัวกลางนำสัญญาณไปยังปลายทาง Rx (Receiver) ตัวรับ เปลี่ยนสัญญาณที่รับได้จากช่องสัญญาณเป็นสัญญาณขาออก 252342 Chapter_1

รูปแบบระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า การสื่อสารทางเดียว (simplex) เช่น การส่งวิทยุกระจายเสียง วิทยุโทรทัศน์ การสื่อสารสองทาง (full-duplex) ทั้งต้นทางและปลายทางเป็นได้ทั้งผู้ส่งและผู้รับในเวลาเดียวกันคือรับและส่งไปพร้อมกันเช่น โทรศัพท์ การสื่อสารแบบกึ่งสองทาง (half-duplex) ทั้งต้นทางและปลายทางเป็นได้ทั้งผู้ส่งและผู้รับ แต่ต้องผลัดกันส่งและรับ คือส่งพร้อมกันไม่ได้ นอกจากนี้ยังอาจแบ่งเป็น การสื่อสารจุดต่อจุด(Point-to-point) แบบกระจาย (Point-to-multipoint or Broadcast) 252342 Chapter_1

ความต้องการที่สำคัญของ ระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า ความรวดเร็ว ส่งข้อมูลข่าวสารได้จำนวนมากใช้เวลาน้อยที่สุด ความถูกต้อง ข้อมูลข่าวสารที่ได้ต้องถูกต้องครบถ้วน ความเชื่อถือได้ ต้องไม่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา สิ่งแวดล้อม 252342 Chapter_1

การศึกษาด้านวิศวกรรมการสื่อสารด้วยไฟฟ้า การวิเคราะห์สเปกตรัม การส่งผ่านของสัญญาณในระบบเชิงเส้น การมอดูเลตและการดีมอดูเลตสัญญาณ การจัดการสัญญาณรบกวน ทฤษฎีสุ่มตัวอย่าง การเข้ารหัสและการถอดรหัส 252342 Chapter_1

พื้นฐานและแนวโน้มวิวัฒนาการ ของระบบการสื่อสารด้วยไฟฟ้า พื้นฐานของระบบการสื่อสาร ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า เทคโนโลยีด้านอิเล็กทรอนิกส์ ทฤษฎีไฟฟ้าสื่อสาร แนวโน้มของระบบการสื่อสาร ความถี่สูงขึ้น ขนาดเล็กลง หลายๆ ระบบรวมเข้าด้วยกัน 252342 Chapter_1

วิวัฒนาการของการสื่อสารด้วยไฟฟ้า ปี ค.ศ. เหตุการณ์ 1838 กำเนิดโทรเลข โดย มอส 1876 กำเนิดโทรศัพท์ โดย อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบล 1897 กำเนิดโทรเลขไร้สาย โดยมาร์โคนี 1920 ทฤษฎีสายส่ง 1938 ทดลองแพร่ภาพโทรทัศน์ 1938 เรดาร์ ไมโครเวฟ ถูกพัฒนาขึ้นมาใช้ในการทหาร 1948 กำเนิดทฤษฎีสารสนเทศ 1948 กำเนิดทรานซิสเตอร์ 1953 มาตรฐานโทรทัศน์สี 252342 Chapter_1

วิวัฒนาการของการสื่อสารด้วยไฟฟ้า 1956 โทรศัพท์ข้ามมหาสมุทร 1961 สถานีวิทยุ FM ให้บริการ 1962 เริ่มการสื่อสารดาวเทียม ด้วยดาวเทียมเทลสตาร์ I 1966-1975 เคเบิ้ลทีวี การเชื่อมต่อด้วยเลเซอร์ผ่านเส้นใยแสง 1969 ARPANET 1971 ไมโครโปรเซสเซอร์ชิพเดี่ยว โดย อินเทล 1972 โทรศัพท์ระบบเซลลูลาร์ โดย โมโตโรลา 1985 โทรสารถูกใช้ทั่วไปในสำนักงาน 1988 สายไฟเบอร์ออฟติก เคเบิ้ลใต้น้ำข้ามมหาสมุทร 1990-2000 การสื่อสารระบบดิจิตอล ISDN, HDTV, Digital Cellular 252342 Chapter_1

การแบ่งแถบความถี่ในการสื่อสาร 3-30 kHz : VLF :Very Low Frequency 30-300 kHz : LF :Low Frequency .3-3 MHz : MF :Medium Frequency 3-30 MHz : HF :High Frequency 30-300 MHz : VHF :Very High Frequency .3-3 GHz : UHF :Ultra High Frequency 3-30 GHz : SHF :Super High Frequency 252342 Chapter_1

Communication Courses 252401 Optical Communications 252402 Data Communications and Networks 252403 Communication Network and Transmission Lines 252404 Digital Communication 252442 Radio Systems 252443 Antenna Theory 252444 Microwave 252446 Information Theory 252447 Communication Electronics 252448 Satellite Communications 252440 Communication Engineering Laboratory 252342 Chapter_1