วันอังคารที่ 2 กรกฎาคม พ.ศ. 2562

ทำไมยังใช้รหัสมอร์สกันอยู่


ในเรื่องที่แล้ว เราได้คุยให้ฟังเรื่อง ประวัติความเป็นมาของรหัสมอร๋ส ซึ่งแม้ในปัจจุบันนี้ก็ยังมีการใช้งานอยู่ในหมู่นักวิทยุสมัครเล่น (ท่าทางบรรดาพรรคพวกเรานี่ล่ะที่จะใช้มากเป็นพิเศษ น่าภูมิใจจริงๆ นะครับ) ที่จริง การสื่อสารด้วยรหัสมอร์สใช้ได้กับวิธีสื่อสารอื่นด้วยไม่ใช่กับระบบวิทยุเท่านั้น  ลองนึกภาพดูว่าถ้าเรามีไฟฉายอยู่หนึ่งกระบอกและอยู่บนเขาสูงๆ ในกลางคืนมืดๆ เราสามารถใช้ไฟฉายกระบอกเดียวนั้นติดต่อกับเพื่อนที่อยู่บนเขาอีกลูกหนึ่งได้เลย น่าสนใจจริงไหมล่ะ

รหัสมอร์สไม่ต้องผสมคลื่น

การส่งสัญญาณวิทยุด้วยรหัสมอร์ส ทำได้โดยการบังคับให้เครื่องส่งวิทยุทำงานหรือหยุดทำงาน เป็นจังหวะ นั่นคือไม่มีการผสมสิ่งใดๆ (เช่น เสียงพูด หรือ ข้อมูลดิจิตอล เป็นต้น) ลงไปในคลื่นที่ส่งออกมาจากเครื่องส่ง  กำลังส่งออกอากาศทั้งหมดจะอยู่ที่คลื่นที่ส่งออกมาเท่านั้น (ดูภาพที่ 1) ต่างจากการออกอากาศในโหมดอื่น ไม่ว่าจะเป็น การผสมตามขนาด (Amplitude Modulation, AM) การผสมตามความถี่ (Frequency Modulation, FM) การผสมตามขนาดแบบไซด์แบนด์ข้างเดียวและกำจัดความถี่พาหะออก (Single Side Band suppress carrier, SSBSC หรือเรียกสั้นๆ ว่า SSB) รวมทั้งโหมดอื่น เหล่านี้ทั้งหมดล้วนทำให้เกิดความถี่แถบข้าง (sidebands) (ดูภาพที่ 2) ซึ่งความถี่แถบข้างเหล่านั้นจะ "แบ่งกำลัง" จากเครื่องส่งวิทยุ ออกไป ยิ่งมีความถี่แถบข้างมากมาย (เช่น FM) ยิ่งแบ่งกำลังไปมาก ทำให้คลื่นอ่อนกำลังสูงสุดลง ดูวิดิโอ 1 ประกอบ
ภาพที่ 1 สัญญาณรหัสมอร์ส
ช่วงที่เครื่องส่งทำงาน จะมีความถี่
เดียวออกมาจากเครื่องส่ง กำลัง
ทั้งหมดจะอยู่ในความถี่นี้เท่านั้น

ภาพที่ 2 สัญญาณจากการผสมแบบ
FM จะมีความถี่แถบข้างเกิดขึ้นมาก
ความถี่เหล่านี้จะแบ่งกำลังจากเครื่องส่ง
ออกไป ทำให้ลดความแข็งแรงของสัญญาณลง
 
วิดิโอ 1 การผสมคลื่นทั้งแบบ AM
และ FM ทำให้เกิดความถี่แถบข้าง
ความถี่แถบข้างยิ่งมากความถี่ ยิ่งแบ่ง
กำลังไปมาก ตามตัวอย่างจะเห็นว่าการ
ผสมคลื่นแบบ FM แบ่งกำลังออก
ไปอยู่ในความถี่แถบข้างมากกว่า AM


นอกจากนั้น ข้อมูล (สมมติว่าเป็นเสียงพูด) ที่ว่าพูดคำว่าอะไร เสียงนั้นเป็นเสียงของใคร ทั้งหมดเหล่านี้จะถูก "แปลง" แล้วส่งออกไปด้วยความถี่แถบข้าง (sidebands) เหล่านี้ทั้งสิ้น ถ้าหากสภาพการแพร่กระจายคลื่นไม่ดี (มีสิ่งกีดขวาง และ/หรือ การสะท้อนชั้นบรรยากาศไม่ดี) ทำให้สัญญาณทั้งหมดอ่อนลงไป (เนื่องจากเครื่องส่งต้องแบ่งกำลังออกไปส่งความถี่แถบข้างต่างๆ) หรือสัญญาณบางส่วนของความถี่แถบข้าง (sidebands) ไม่สามารถเดินทางไปถึงเครื่องรับของผู้รับอย่างเพียงพอ ภาครับที่ทำหน้าที่ถอดความ (ซึ่งจ้องมองหาข้อมูลจากส่วนของความถี่แถบข้างหรือ sideband มาเข้ากระบวนการถอดความกลับเป็นเสียง) จะทำงานไม่สมบูรณ์ สิ่งที่เกิดขึ้นคือ "ฟังไม่รู้เรื่อง" ไม่สามารถสื่อสารได้

รหัสมอร์สใช้แถบความถี่ประหยัด

จะเห็นว่า การผสมคลื่นแบบอื่นจะมีความถี่แถบข้างเกิดขึ้นมาก ในการผสมแบบ FM จะต้องใช้แถบความถี่ 12-20KHz เพื่อส่งข้อความเสียงพูดออกไป ถ้าเป็นระบบ SSB (Single Side Band) จะใช้แถบความถี่น้อยลงเป็นประมาณ 3KHz ในขณะที่การส่งข้อมูลแบบด้วยรหัสมอร์สซึ่งเครื่องส่งทำงานบ้างหยุดบ้าง (เราเรียกได้อีกคำคือ CW) โดยไม่ได้ผสมคลื่นให้เกิดความถี่แถบข้างออกมา จะใช้แถบความถี่แคบมาก ใน 3 KHz ที่ SSB สามารถสื่อสารได้เพียงช่องเดียว การส่งด้วยรหัสมอร์สจะส่งได้เป็น 10 ช่องเลยทีเดียว นั่นคือประหยัดทรัพยากรความถี่มาก

ทำไมถึงเรียกว่า CW

การสื่อสารโดยใช้รหัสมอร์ส เกิดจากการที่เครื่องส่งทำงานหรือหยุดทำงานเป็นจังหวะ ในขณะที่เรามักเรียกการสื่อสารด้วยรหัสมอร์สว่า CW หรือ Continuous Wave หลายคนอาจจะสงสัยว่า มันจะ continuous ที่แปลว่า "ต่อเนื่อง" ได้อย่างไรในเมื่อเครื่องส่งก็ไม่ได้ทำงานแบบต่อเนื่องสักหน่อย (ดูวิดิโอ 2)


วิดิโอ 2 การส่งสัญญาณแบบรหัสมอร์ส
ที่เรียกว่าโหมด CW เครื่องส่งจะทำงานบ้าง
หยุดบ้างเป็นจังหวะตามเสียงของแต่ละตัวอักษร

เหตุผลที่เราเรียกว่า Continuous Wave ก็เพราะ ในช่วงเวลาที่เครื่องส่งวิทยุ "ในสมัยนี้" ทำงานนั้น สัญญาณคลื่นความถี่สูงจะถูกสร้างและส่งออกอากาศอย่างต่อเนื่อง คงเส้นคงวา คือมีความถี่คงที่ความถี่เดียว และมีขนาดคงที่ ด่างจากเมื่อมีการสื่อสารด้วยคลื่นวิทยุในยุคแรกๆ ที่ยังไม่มีวงจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จะสร้างความถี่สูงได้อย่างในปัจจุบัน (ในสมัยโน้น แม้แต่หลอดสุญญากาศยังไม่มีเลยนะครับ) เครื่องส่งวิทยุสมัยก่อนจะใช้การกระโดดของกระแสไฟฟ้าผ่านช่องเปิดแคบๆ (เรียกว่า Spark Gap แบบเดียวกับหัวเทียนรถยนต์) แต่ความถี่ที่ถูกสร้างด้วยวิธีนี้จะกระจัดกระจาย ไม่แน่นอน จึงต้องผ่านวงจรกรองความถี่ พอคลื่นเริ่มหายไปก็ต้องสร้างการกระโดดของกระแสไฟฟ้าใหม่ (เปรียบเทียบแล้ว ก็เหมือนกับ กริ่งตามโรงเรียนต่างๆ ที่เวลาฆ้อนเคาะลงไปทีหนึ่ง ก็ดังกังวานด้วยความถี่ที่ขึ้นกับขนาด วัสดุ และรูปร่างหน้าตาของตัวกระดิ่งทีหนึ่ง พอเสียงเริ่มเบาลงฆ้อนก็เคาะใหม่อีกครั้ง ต่อเนื่องไป) คลื่นที่เกิดด้วยวิธีการแบบนี้เราเรียกว่า Damped Wave คือ "คลื่นหน่วง" ที่ค่อยๆ ลดความแรงลง (แม้จะ ลดลงในช่วงเวลาเศษเสี้ยวของวินาทีก็ตาม)  การเรียกคลื่นที่เกิดจากเครื่องส่งวิทยุสมัยใหม่ว่าเป็น CW หรือ Continuous Wave ก็เพื่อแยกออกอย่างชัดเจนจาก Damped Wave นั่นเอง

ตัวอย่างการติดต่อด้วยรหัสมอร์ส

วิดิโอนี้เป็นตัวอย่างการติดต่อโดยใช้รหัสมอร์ส ในย่านความถี่วิทยุสมัครเล่น ระหว่างผู้เขียน จิตรยุทธ (HS0DJU) และ Safri Bin Muhiyu'ddin (9M2SAF) ประเทศมาเลเซีย

วิดิโอ 3 ตัวอย่างการติดต่อในโหมด CW
หรือรหัสมอร์ส ระหว่างประเทศไทยและ
มาเลเซีย (แก้ไข นาทีที่ 2:00 HS0DJU
SEE U AGN TU 73)


สรุป
1) เราเรียกคลื่นที่ส่งออกจากเครื่องส่งเพื่อสื่อสารแบบรหัสมอร์สได้อีกชื่อหนึ่งว่า CW หรือ Continuous Wave
2) รหัสมอร์ส ใช้แถบความถี่น้อยมาก ประหยัดทรัพยากรในการสื่อสาร ในบางแบนด์ที่แคบมากของความถี่วิทยุสมัครเล่น อนุญาตให้ติดต่อด้วยโหมด CW เท่านั้น
2) การส่ง/รับคลื่นในโหมด CW ประหยัดพลังงาน เพราะไม่ต้องแบ่งกำลังไปที่ความถี่แถบข้าง กำลังส่งเพียง 5 วัตต์อาจจะสามารถติดต่อข้ามประเทศหรือทวีปได้
3) เครื่องส่ง/รับ วิทยุ ที่สร้างเพื่อส่งและรับรหัสมอร์ส สร้างได้ง่าย ขนาดเล็ก

เป็นอย่างไรบ้างครับ เพื่อนๆ หลายๆ ท่านเริ่มสนใจการใช้งานในรหัสมอร์สบ้างหรือยัง ถ้าสนใจก็ลองศึกษา หรือสอบถามเพื่อนนักวิทยุสมัครเล่นหลายท่านที่สามารถใช้งานรหัสมอร์สได้ ให้ช่วยแนะนำการฝึกฝนเพื่อพัฒนาตัวเราเองต่อไป แล้วพบกันใหม่ในเรื่องดีๆ ที่น่าสนใจอีกนะครับ

73 DE HS0DJU (จิตรยุทธ จุณณะภาต)