波特率与比特率的区别在哪?二者又有何关系呢?

问题:
请简述波特率与比特率的区别,并阐释二者之间的关系。
简答:
1. 波特率与比特率的区别
波特率与比特率都可用于描述数据传输速率:
波特率被称为信号传输速率或码元传输速率,用于表示通信系统单位时间内传输码元的个数,单位为比特/秒(bit/s,bps);
比特率被称为信息传输速率,用于表示通信系统单位时间内传输二进制的位数,单位为波特(bd,或baud)。
2. 码元与波特率/比特率转换
波特率与比特率的转换与码元的概念紧密相关:
2.1 码元(symbol)
码元是数字通信的基本单位,用于代表一组离散的信号状态。在数字通信系统中,数据通常被分成一系列码元进行传输。
根据不同的编码方式,每个码元可以是一个或多个比特(bit)。常见的编码方式包括二进制编码(bpsk、nrz、manchester)、四相位编码(qpsk)、八相位编码(8psk)等。
每个码元表示一个数字或字符,将数字信息表示为m个不同数字或字符的编码方案被称为m进制编码。
例如,某基带信号为1101 1010 1011 0010 ...,采用二进制码元发送,每个码元携带一个比特的信息,即1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0 ...;采用十六进制码元发送,由于四个比特可以表示十六种信息,所以每个码元携带四个比特信息,即1101, 1010, 1011, 0010 ... 在通信系统中可以采用不同的调制方式表示十六种信息,例如振幅调制、频率调制、相位调制等。
2.2 波特率/比特率转换
波特率表示每秒传输的码元个数;比特率表示每秒传输的二进制位数。当通信系统采用m进制编码时,波特率和比特率的关系表示为:


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