波特与比特率

淩亂°似流年 2022-05-28 12:25 207阅读 0赞

# 题目：波特与比特率 #

## 码元 ##

码元(code cell)是携带信息的波形符号，也即“时间轴上的一个信号编码单元”。码元可能是二进制的，也可能是多进制的。

二进制中，脉冲的有或无就表示这个码元状态的“1”或“0”，即码元有2种状态，这种码元称为二进制码元。

在QPSK（四进制相移键控，Quaternary Phase Shift Keying）中，利用载波的四种不同相位来表示数字信息，即码元有4种状态，这种码元称为四进制码元。

一个二进制码元的信息量为 1 bit，一个 M 进制码元的信息量为log2M  log 2 ⁡ M bit.

## 波特 ##

数字信号由码元组成，码元携带一定量的信息。定义单位时间传输的码元数为码元速率，单位为码元/秒，又称为波特（Baud）。

由此可见，**波特是一种单位，是码元传输速率（也称传码率）的单位，也可以理解成单位时间内载波调制状态变化的次数。**

**注意**：“波特”（Baud）本身已是速率，所以不需要写成 Baud Rate（Rate 是赘字）。单位“波特”本身就代表每秒的调制数，以“波特每秒”（Baud per second）为单位是一种常见的错误，但是在一般中文口语化的沟通上还是常以“波特率”来描述“波特”（Baud）。

## 比特率 ##

定义单位时间传输的信息量为信息速率，单位为bit/s（比特每秒）或 bps，所以信息速率又称比特率。

## 波特和比特率的区别与联系 ##

波特和比特率是两个不同的概念，波特是码元传输速率的单位，它说明每秒传输多少个码元。

码元的传输速率“波特”和信息的传输速率“比特/秒”在数值上有一定的关系：若一个码元只携带 1bit 的信息量，则“波特”和“比特/秒”在数值上是相等的。但如果一个码元携带 n bit的信息量，则M Baud 的码元传输速率所对应的信息传输速率为M∗n  M ∗ n

b/s. 所以信息速率Rb  R b 和码元速率Rs  R s 之间的关系为

Rb=Rs∗log2M  R b = R s ∗ log 2 ⁡ M

## 举例 ##

一般在二元制调相方式中（例如基带二进制信号），Rs  R s 和Rb  R b 在数值上相等，但是在多元调相的情况下，就不一定了。

比如 RS232，典型的“波特”是2400、9600、115200等，假设目前“波特”为 9600， 则此 RS232 的比特率为 Rb=9600∗log22=9600 bps  R b = 9600 ∗ log 2 ⁡ 2 = 9600   b p s

再比如对于某四相制调制解调器，单位脉冲 T=833∗10−6 s  T = 833 ∗ 10 − 6   s ，状态数M=4  M = 4 ，则码元速率 Rs=1/T=1200 Baud.  R s = 1 / T = 1200   B a u d .

数据传输速率 Rb=Rs∗log24=2400 bps  R b = R s ∗ log 2 ⁡ 4 = 2400   b p s

**参考资料**  
《计算机网络与应用》（清华大学出版社，石良武）  
[https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%A2%E7%89%B9%E7%8E%87][https_zh.wikipedia.org_wiki_E6_B3_A2_E7_89_B9_E7_8E_87]

[https_zh.wikipedia.org_wiki_E6_B3_A2_E7_89_B9_E7_8E_87]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%A2%E7%89%B9%E7%8E%87

波特与比特率

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