波特率和數據傳輸速率的關系


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波特率和數據的傳輸速率有關系,但是波特率並不是數據傳輸速率,數據傳輸速率是比特率。

 

比特率是對信號傳輸速率的一種度量,通常以“波特”(baud)為單位。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。波特率可以被理解為單位時間內傳輸碼元符號的個數(傳符號率),通過不同的調制方法可以在一個碼元上承載多個比特信息。波特率一般指的是調制解調器的通信速度即線路狀態更改的次數。 只有每個信號符合所傳輸數據的一位時,才等於每秒位數。為了在彼此之間通信,調制解調器必須使用相同的波特率進行操作。如果將調制解調器的波特率設置為高於其他的調制解調器的波特率,則較快的調制解調器通常要改變其波特率以匹配速度較慢的調制解調器。嚴格來說,波特率一般不使用在通信傳輸領域。 波特率描述的是單位時間內調制信號的能力,經它調制出來的信號才以比特的形式來傳輸,或者這樣說,信號在傳輸過程中,如果要經過數模轉換,就需要調制,那么傳輸時間除了消耗在其它領域外,還消耗在調制過程和在信道的傳輸過程,描述信號調制能力用波特率,描述信號傳輸能力用比特率。

 

波特率:

在電子通信領域,波特(Baud)即調制速率,指的是有效數據訊號調制載波的速率,即單位時間內載波調制狀態變化的次數。

表示每秒鍾傳送的碼元符號的個數,它是對符號傳輸速率的一種度量,它用單位時間內載波調制狀態改變的次數來表示,1波特即指每秒傳輸1個符號。

單位“波特”本身就已經是代表每秒的調制數,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)。

 

比特率:

在通信和計算機領域,比特率(Bit rate,變量Rbit)是單位時間內傳輸或處理的比特的位數。或者指信號(用數字二進制位表示)通過系統(設備、無線電波或導線)處理或傳送的速率,即單位時間內處理或傳輸的數據量。

通常單位為“位每秒”( bit/s, b/s),也寫作bps(bit per second)。“b” 應該總是小寫,以避免與“字節每秒”(Bytes/s, B/s)混淆。——字節(Byte)是構成信息的單位,在計算機中作為處理數據的基本單位,1字節等於8位,即 1 Byte = 8 bits

bit 數據位,表示二進制數1或者0。

 

兩者的關系:

 1波特即指每秒傳輸1個碼元符號(通過不同的調制方式,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)。因此信息傳輸速率即比特率在數值上和波特率有這樣的關系:

I=S*log2N

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系也可換算成:比特率=波特率*單個調制狀態對應的二進制位數。

如數據傳送為240b/s,而每個字符格式包含10位(1個起始位,1個停止位,8個有效數據位),這時的波特率為240 baud (波特),比特率(有效數據位的傳送速率)240*10=2400 bps(比特每秒)。再例如假設數據傳送為120符號/(symbol/s)(也就是波特率為120Baud),又假設每一個符號為八相調制(單個調制狀態對應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、或一些簡單的調制方式下,例如基帶二進制信號、Bell103CCITTV.21(左列兩種均為FSK)調制方式等,波特率與比特率才在數值上相等,但是它們的意義並不相同。具體而言, 兩相調制(單個調制狀態對應1個二進制位)的比特率等於波特率;四相調制(單個調制狀態對應2個二進制位)的比特率為波特率的兩倍;八相調制(單個調制狀態對應3個二進制位)的比特率為波特率的三倍,依次類推。

 

傳信率計算:

UART是按一個一個二進制位發送數據的,UART典型的“波特率”是3001200240096001920038400115200等,假設目前“波特率”為9600,則此UART的傳信率計算為 :

I=S*log2N=9600*log22=9600bit/s

 

 

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