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波特率是什么意思

2021/01/15
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在電子通信領(lǐng)域,波特(Baud)即調(diào)制速率,指的是有效數(shù)據(jù)訊號調(diào)制載波的速率,也就是單位時間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)變化的次數(shù)。

波特率表示每秒鐘傳送的碼元符號的個數(shù),它是對符號傳輸速率的一種度量,它用單位時間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變的次數(shù)來表示,1 波特即指每秒傳輸 1 個符號。波特(單位符號:Bd)這一單位是以法國電訊工程師埃米爾·博多(émile Baudot)(1845-1903)的姓氏來命名的,他是數(shù)位通訊的先驅(qū)之一,是電傳與博多式電報機的發(fā)明人。

在信息傳輸通道中,攜帶數(shù)據(jù)信息的信號單元叫碼元,每秒鐘通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)稱為碼元傳輸速率,簡稱波特率,其單位是波特(Baud,symbol/s),波特率是傳輸通道頻寬的指標?!安ㄌ亍保˙aud)本身已是速率,所以不需要寫成 Baud Rate(Rate 是贅字)。單位“波特”本身就已經(jīng)是代表每秒的調(diào)制數(shù),以“波特每秒”為單位是一種常見的錯誤,但是在一般中文口語化的溝通上還是常以“波特率”來描述“波特”(Baud)。

波特率可以被理解為一個設(shè)備在一秒鐘內(nèi)發(fā)送(或接收)了多少碼元的數(shù)據(jù),它是對符號傳輸速率的一種度量,表示單位時間內(nèi)傳輸符號的個數(shù)(傳符號率)。通過不同的調(diào)制方法可以在一個符號上負載多個比特信息。在計算機網(wǎng)絡(luò)通信中,波特率指單片機或計算機在串口通信時的速率,指的是信號被調(diào)制以后在單位時間內(nèi)的變化,即單位時間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)模擬線路信號的速率,以波形每秒的振蕩數(shù)來衡量。

如果數(shù)據(jù)不壓縮,波特率等于每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù),如果數(shù)據(jù)進行了壓縮,那么每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)通常大于調(diào)制速率,使得交換使用波特和比特 / 秒偶爾會產(chǎn)生錯誤。

波特率與比特率關(guān)系

波特率有時候會同比特率混淆,實際上后者是對信息傳輸速率(傳信率)的度量。比特率指每秒鐘通過信道傳輸?shù)男畔⒘浚ㄒ卜Q為位傳輸速率),即每秒鐘傳送的二進制位數(shù),用來表示有效數(shù)據(jù)的傳輸速率,用 b/s 、bit/s、比特 / 秒,讀作:比特每秒,常用的單位有每秒比特數(shù) bit/s(bps)、每秒千比特數(shù)(Kbps)或每秒兆比特數(shù)(Mbps)(此處 K 和 M 分別為 1000 和 1000000,而不是涉及計算機存儲器容量時的 1024 和 1048576)。1 波特即指每秒傳輸 1 個碼元符號(通過不同的調(diào)制方式,可以在一個碼元符號上負載多個 bit 位信息),1 比特每秒是指每秒傳輸 1 比特(bit)。

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

因此信息傳輸速率即比特率在數(shù)值上和波特率有這樣的關(guān)系:其中 I 為傳信率,S 為波特率,N 為每個符號承載的信息量,而以比特為單位。波特率與比特率的關(guān)系也可換算成:比特率=波特率*單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進制位數(shù)。如數(shù)據(jù)傳送速率為 240b/s,而每個字符格式包含 10 位(1 個起始位,1 個停止位,8 個有效數(shù)據(jù)位),這時的波特率為 240 baud (波特),比特率(有效數(shù)據(jù)位的傳送速率)為 240*10=2400 bps(比特每秒)。(但是一般調(diào)制速率大于波特率,比如曼徹斯特編碼)。

再例如假設(shè)數(shù)據(jù)傳送速率為 120 符號 / 秒(symbol/s)(也就是波特率為 120Baud),又假設(shè)每一個符號為八相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng) 3 個二進制位),則其傳送的比特率為(120symbol/s) * (3bit/symbol)=360bps。只有在每個符號只代表一個比特信息的情況、或一些簡單的調(diào)制方式下,例如基帶二進制信號、Bell103 或 CCITTV.21(左列兩種均為 FSK)調(diào)制方式等,波特率與比特率才在數(shù)值上相等,但是它們的意義并不相同。

具體而言,兩相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng) 1 個二進制位)的比特率等于波特率;四相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng) 2 個二進制位)的比特率為波特率的兩倍;八相調(diào)制(單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng) 3 個二進制位)的比特率為波特率的三倍,依次類推。

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