先看教材上的定义:
波特率:即码元传输速率,简称传码率,定义为单位时间(每秒)传输码元的数目,单位是波特(baud),所以又称为波特率,用RB表示。
比特率:即信息传输速率,定义为单位时间内传输的平均信息量,单位是比特每秒(b/s),用Rb表示.
为了更好理解这两个概念,需要知道什么是比特、什么是波特、什么码元。
比特:比特是由英文的bit音译过来的,指一个二进制数的一位就是一比特。二进制中只有两个数字,“0”和“1”,所以,“0”是一位表示1比特,“1”是一位也是1比特,所以如果一个二进制数是0101,那么这个数一共有4位,因此是4比特。比特是信息量的度量单位。
码元: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字,这样的时间间隔内的信号称为(二进制)码元。通俗讲,一个码元就是一个脉冲信号,如下图所示,上升沿和下降沿都表示一个码元。
波特:波特是单位时间内传送的码元的个数。
下面通过一个例子来说明码元与比特的区别。
假定有一个基带信号为101011000110111010,要先明白,每发送一次数据就是一个脉冲。
(1)如果是直接传送,就是一位数一位数的传送,那么发送的过程就是:1,0,1,0,1,1,0,0,0,1,1,0,1,1,1,0,1,0. 实际上,每传送一位就是一个脉冲。因此,上面这串数中的每一位二进制数都是一个码元,这种方式被称为二进制码元。传多少个数字就要用多少个码元。每个码元的信息量是1bit(0、1按等概率情况出现,每个的概率是1/2,“0”和“1”各自的信息量可由带入信息量公式I=-log2p(x)=1bit)。
(2)如果两两一组传送,那么发送的过程就是:10、10、11……,每次发送两个进制数,同样每发送一次就是一个脉冲。所以这里,两个二进制数就是一个码元,这种方式被称为四进制码元。每个码元的信息量是2bit(用I=log2M 计算,M=2.^k,每传送一个M进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波形所需要的脉冲数目K,教材11页。)。
(3)将上面的信号3个一组,分为 101、011、000、110、111、010……,这被称为八进制码元,三个二进制数就是一个码元,每个码元为3bit
(4)类比下去,n个二进制数一组,就能构成M进制码元,其中M=2n。
有了比特、波特、码元的概念后,就比较容易区分什么是比特率、波特率了。
比特率:是指每秒可传输数据比特位(0和1)数量的单位。可以认为是1秒钟传输了多少个1比特的信息量,所以比特率的单位是比特每秒(bps)。例如,每秒2,400位的比特率是指每一秒钟传输了2,400个1和0(1和0都可以分别代表一个信息量)。因此,比特率描述的是数据,1秒钟到底传送了几位数据。比特率与码元宽度、信道特性,几进制的码元有关。
波特率:是指1秒钟传输多少个码元(多少个脉冲信号)就叫做码元速率,也叫做波特率,波特率描述的是信号,单位是波特,不是波特每秒。码元的持续时间长度叫做码元周期T。波特率只跟码元的宽度有关。
比特率与波特率二者的关系式如下:
比特率 = 波特率 *log2(M)
通常,一个信号往往可以携带多个二进制位,所以在固定的信息传输速率下,比特率往往大于波特率。
简单记忆要点:
波特率指的就是1秒能发送多少个码元,也就是1秒能发送多少个脉冲信号!
比特率指的是1秒能发送多少个bit。
比特率描述的是数据, 波特率描述的是信号。
类比解释:
车辆是波特,乘客是比特,一辆车可以载一名或多名乘客,车辆数决定了道路交通情况,而不是乘客数决定了道路交通情况(传输带宽)。一辆车运载的乘客越多说明运输的效率越高(传输效率)。