码元速率和波特率区别(波特率和数据传输速率的关系)

生活常识 2023-05-15 19:37生活常识www.xinxueguanw.cn

计算机系统中八位二进制数所包含的信息量叫做 数据传输速率度量单位-比特、波特率和码元的关系及计算方式

当我们拿起手中的 “喂、喂、喂,土豆土豆,我是黄河”的时候,当我们微信聊天打出“死鬼,我好稀罕你”的时候,你有没有想过,说出的这些话或者打出的这些字是怎么传输的呢,是怎么送到对方那边去的呢?

这里我们学习数据传输过程中的几个基础概念。

比特

二进制中的“位”,例如“1”或者“0”就是一个位,也称作为一个比特,简称1bit。比特用来衡量信息量的多少。

举个例子,你发微信,手机打 ,信息在传输的时候这些东西都变成“1”和“0”的组合形式。 比如我们在电脑上需要发送一个英文“A”,计算机会用“1000001”来表示“A”,所以到这你该懂了,其实我们的数字世界都是由“1”和“0”组成的。而每一个二进制“1”或者“0”就是一个位,也称作一个bit。

波特

用来衡量每秒钟波形发生的变化。或者理解为每秒钟波形振荡的次数。波特率,或者称为调制速率。如果数据不压缩,波特率等于每秒传输的数据位数;如果数据进行压缩,那么每秒传输的数据通常大于调制速率。

码元

携带数据信息的信号单元叫做码元。单位时间内通过信道传输的码元数目称为码元速率,简称波特率。

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以上说法较为官方,如果不懂继续往下看。

码元的官方解释为在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数。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。

通俗的解释如图1所示,图中的“0”代表一个码元,图中的“1”也可以代表一个码元。此时,数据是没有经过压缩的。所以图中的“0”长度称为码元长度,图中“1”的长度也称为码元长度。此时我们把这种码元叫做k进制码元。此时的码元状态有2种,一种代表“0”状态,一种代表“1”状态。而且每个码元对应1个比特。

图1数字信号波形图

值得注意的是当码元的离散状态有大于2个时(如M大于2个),此时码元为M进制码元。

举例,当M=4时,我们叫做4进制码元,意味着有4种离散状态,分别为“00”,“01”,“10”,“11”状态。如图2所示,图中分别有“00”,“01”,“10”,“11”码元“00”,“01”,“10”,“11”码元。此时数据经过了压缩,所以这里面每个码元对应了2个比特。

图2四进制马原图

波特率单位时间内,通过信道传输的码元数目成为码元速率,单位波特(Baud,B)。

波特率和码元的关系如下

假设,图1,图2中的T为1秒钟,那么图1的码元长度为1/2=0.5s,通过公式可知,图1波特率=1/0.5=2(B)。

图2的码元长度为1/4=0.25s,通过公式可知,图2波特率为1/0.25=4(B)

图1两个码元对应了2个bit信息,分别为“1”,“0”;图2四个码元对应了8个比特信息,分别为“0”,“0”,“0”,“1”,“1”,“0”,“1”,“1”。

比特率和波特率关系如下

其中,H是每个符号所包含的平均信息量是每个符号所包含的平均信息量。(备注通俗地说就是每个码元里面的比特数。)

通过公式可以知道,图1的比特率=2×1=2b/s。

因为图1中含有2个码元,分别为“0”和“1”。代表中单位时间内通过了2个码元。

每个码元里面含有的平均信息量(比特数)是1个。

通过公式可以知道,图2的比特率=4×2=8b/s。

因为图2中含有4个码元,分别为“00”、“01”、“10”、“11”。代表中单位时间内通过了4个码元。

每个码元里面含有的平均信息量(比特数)是2个。

波特率和数据传输速率的关系 数据传输中比特率和波特率

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