波特率与比特率的区别

只看该作者 · 2011-3-18 12:29

1.码元
在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。这样的时间间隔内的信号称为二进制码元，而这个间隔被称为码元长度。
码元（symbol）是对二进制制数字中每一位数字的通称，也称为码位。例如键盘上的每个字母在二进制数字中都是由7个码元组成，如字母"A"的ASCII码(0x41)二进制数字0b'1000001，每一位二进制数字都是一位码元。

2.波特率与比特率
概念对于很多电子工程师来说是模糊的，在此之前，笔者ScaleSpaceTime对此认识也一样。
以下是ScaleSpaceTime的一些理解：
波特率与比特率是两个不同层次上的概念。
波特是码元的传输速率单位，他说明单位时间传输了多少个码元。码元的传输速率又叫调制速率，是从数字信号的角度（只有0,1两种状态）来定义的。B=1/T，T是调制信号的周期。波特率B的单位是（baud/s）。
而比特率是信息量传输速率单位，即每秒传输的二进制代码位数，要称为数据传输速率，是从二进制信息的角度来定义的,其单位是b/s（bit/s）。
在无调制的传输过程中，如果数据不压缩，波特率等于每秒钟传输的数据位数，如果数据进行了压缩，那么每秒钟传输的数据位数通常大于调制速率。
比特率与波特率的关系为：

S=B log2 N (b/s) 式（1）

式中：S：比特率； B：波特率； N：为一个脉冲信号所表示的有效状态。
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个状态，式（1）中N=2。所以在二进制的情况下：

S=B log2 2=NB 式（2）

即在二进制的情况下，波特率与比特率数值相等，此时也称为两相调制。但如果我们用4种不同的电压幅值0V、2V、4V和6V分别表示00、01、10和11，则玛元有4种状态，称为四相调制，式（1）中N=4。用这种信号传输数据时，每改变一次信号值就可用来传送2 bits数据。即

S=B log24 =2B 式（3）

在这种情况下，比特率和波特率就不相等。还有八相调制，十六相调制等。
3.信道的传输速率
是信号在单位时间内传送的距离。传播速度接近于光速，因传播媒质不同有所不同。例如在电缆中，电信号传播速率是光速的77%左右。
4.吞吐量
吞吐量是衡量信道和网络性能的一个重要参数，数值上等于信道在单位时间内成功传输的总信息量，单位是b/s。（注意与比特率对应）。
5.误码率
误码率又称出错率。是指信息在传输过程中的错误率。如果定义二进制位在传输过程中传错的概率是P，传输的总位数是N，舛错的位数是G，则

P=G/N 式(4)

在通信中信息常常以码元为单位，如果要求误码率低于10^-6，即要求平均每传送1Mbit信息中才允许错1bit。