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[科普中国]-码元速率

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码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数,即通过信道传输的码元个数。若信号码元宽度为T秒,则码元速率B=1/T,单位叫波特,这是为了纪念电报码的发明者法国人波特(Baudot),故码元速率也叫波特率,或称作调制速率、波形速率、符号速率。

简介码元:数字信号中每一个符号的通称。即可以用二进制表示,也可以用其它进制的数表示。

码元传输速率,又称为码元速率或传码率。码元速率又称为波特率,指每秒信号的变化次数。单位为"波特",常用符号"Baud"表示,简写为"B"。

1924年,尼奎斯特(Nyquist)推导出理想低通信道下的最高码元传输速率的公式:

理想低通信道下的最高码元传输速率 = 2W Baud

其中,W为理想低通信道的带宽,单位是赫兹(Hz),即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是:

理想带通信道的最高码元传输速率 = W Baud

即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。

计算方法码元速率,单位是波特。二进制数字传输中一个码元可携带一个bit,共有两个状态值。

数据率是比特速率,码元速率即通常所说的波特率,它们之间的换算关系为:比特率=码元速率Xlog2(N),其中N代表进制数。

波特率与比特率的关系是比特率= 波特率×单个调制状态对应的二进制位数。在不同的信号调制系统中,每个码元所载的比特是不同的。例如,二进制数字传输中一个码元可携带一个bit,八进制数字传输中,一个码元可载3个bit。

一个码元有8个状态值时,2^3=8,也就是说在调制时,每3个比特组成一个码元,其对应的8个状态就是在星座图中的8个点,例如8 PSK,即该码元携带3个bit的信息量。 一般考试时都会告诉你RB的值,常规有9600 4800等。一般而言,每个码元脉冲可代表log2 M个M进制bit。即,比特率与波特率的关系为Rb = RB log2M bps1

码元传输速率码元传输速率(Symbol transmission rate)简称传码率,又称符号速率等。它表示单位时间内传输码元的数目,单位是波特 ( Baud ),记为B。这是为了纪念电报码的发明者法国人波特(Baudot),故码元传输速率也称为波特率。

在数字通信中,一个数字脉冲称为一个码元。如字母A的ASCII码是01000001,可用7个脉冲来表示,亦可认为由7个码元组成。码元携带的信息量由码元的离散值个数决定。2

示例若1秒内传2 400 个码元,则传码率为 2400B。数字信号有多进制和二进制之分,但码元速率与进制数无关,只与传输的码元长度 T 有关。通常在给出码元速率时,有必要说明码元的进制。由于N进制的一个码元可以用㏒2N个二进制码元去表示,因而在保证信息速率不变的情况下,N进制的码元速率RBN与二进制的码元速率RB2之间有以下转换关系:

RB2= RbN㏒2N( B )

在数字调制中,四相调制码元可以取4个相位值,一个码元代表两位二进制数。即㏒2N=2。码元传输速率(波特率)B和数据速率R的关系是:

R=B㏒2N(bps)

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学