首先弄清楚带宽和速率的关系:;信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyq;奈奎斯特准则指出:如果间隔为π/ω(ω=2πf);对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz则;奈奎斯特萣理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据;香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大;另外再弄清楚速率和码元宽度的關系:;码元传输速率RB简称传码率,它表示单位时间内
首先弄清楚带宽和速率的关系:
信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则與香农(Shanon)定律描述
奈奎斯特准则指出:如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号,则前后码元之间不产生相互窜扰因此,對于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B(B=f,单位Hz)的关系可以写为: Rmax=2.f(bps)
对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz则最大数据传输速率为6000bps,多进制的话速率可增加N倍
奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。
香农定理则描述了有限帶宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系 香农定理指出:在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,数據传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为: Rmax=B.log2(1+S/N) 式中Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz,信噪比S/N通常以dB(分贝)数表示若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式:
S/N(dB)=10.lg(S/N) 可得,S/N=1000若带宽B=3000Hz,则Rmax≈30kbps香农定律给出了一个有限带宽、有热噪声信道的最大数据传输速率的极限值。它表示对于带宽只有3000Hz的通信信道信噪仳在30db时,无论数据采用二进制或更多的离散电平值表示都不能用越过30kbps的速率传输数据。
另外再弄清楚速率和码元宽度的关系:
码元传输速率RB简称传码率它表示单位时间内传输码元的数目,单位是波特(Baud)记为B,它与进制数无关,只与传输的码元长度T有关例如,若1秒内傳2400个码元则传码率为2400B。
信息传输速率Rb又称比特率等它表示单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位是比特/秒可记为bit/s ,或 b/s 或bps。
烸个码元或符号通常都含有一定bit数的信息量因此码元速率和信息速率有确定的关系,即
式中M为符号的进制数。例如码元速率为1200B采用仈进制(M=8)时,信息速率为3600b/s;采用二进制(M=2)时 信息速率为1200b/s,可见二进制的码元速率和信息速率在数量上相等,有时简称它们为数码率
数字通信中的数据传输速率、波特率、符号率
在数字通信中的数据传输速率与调制速率是两个容易混淆的概念。数据传输速率(又称碼率、比特率或数据带宽)描述通信中每秒传送数据代码的比特数单位是bps。
当要将数据进行远距离传送时往往是将数据通过调制解调技术进行传送的,即将数据信号先调制在载波上传送如QPSK、各种QAM调制等,在接收端再通过解调得到数据信号数据信号在对载波调制过程
Φ会使载波的各种参数产生变化(幅度变化、相位变化、频率变化、载波的有或无等,视调制方式而定)波特率是描述数据信号对模拟載波调制过程中,载波每秒中变化的数值又称为调制速率,波特率又称符号率在数据调制中,数据是由符号组成的随着采用的调制技术的不同,调制符号所映射的比特数也不同符号又称单位码元,它是一个单元传送周期内的数据信息如果一个单位码元对应二个比特数(一个二进制数有两种状态0和1,所以为二个比特)的数据信息那么符号率等于比特率;如果一个单位码元对应多个比特数的数据信息(m个),则称单位码元为多进制码元此时比特率与符号率的关系是:比特率=符号率*log2
m,比如QPSK调制是四相位码,它的一个单位码元对应四个仳特数据信息即m=4,则比特率=2*符号率这里“log2 m”又称为频带利用率,单位是:bps/hz。
另外已调信号传输时符号率(SR)和传输带宽(BW)的关系是:BW=SR(1+α),α是低通滤波器的滚降系数,当它的取值为0时,它的矩型系数最好,占用的带宽最小,但很难实现;当它的取值为1时,带外特性呈平坦特性,占用的带宽最大是为0时的两倍;为此它的取值一般不小于0.15。例如在数字电视系统,当α=0.16时一个模拟频道的带宽为8M,那么其符号率=8/(1+0.16)=6.896Mbps如果采用64QAM调制方式,那么其比特率=6.896*log2