码元、波特率、比特率、电平、频道带宽
带宽，传输速率
带宽，传输速率【带宽W】带宽，⼜叫频宽，是数据的传输能⼒，指单位时间内能够传输的⽐特数。
⾼带宽意味着⾼能⼒。
数字设备中带宽⽤bps（b/s）表⽰，即每秒最⾼可以传输的位数。
模拟设备中带宽⽤Hz表⽰，即每秒传送的信号周期数。
通常描述带宽时省略单位，如10M实质是10M b/s。
带宽计算公式为：带宽=时钟频率*总线位数/8。
电⼦学上的带宽则指电路可以保持稳定⼯作的频率范围。
【数据传输速率Rb】数据传输速率，⼜称⽐特率，指每秒钟实际传输的⽐特数，是信息传输速率（传信率）的度量。
单位为“⽐特每秒（bps）”。
其计算公式为S=1/T。
T为传输1⽐特数据所花的时间。
【波特率RB】波特率，⼜称调制速率、传符号率（符号⼜称单位码元），指单位时间内载波参数变化的次数，可以以波形每秒的振荡数来衡量，是信号传输速率的度量。
单位为“波特每秒（Bps）”，不同的调制⽅法可以在⼀个码元上负载多个⽐特信息，所以它与⽐特率是不同的概念。
【码元速率和信息速率的关系】码元速率和信息速率的关系式为： Rb=RB*log2 N。
其中，N为进制数。
对于⼆进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。
【奈奎斯特定律】奈奎斯特定律描述了⽆噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。
1924年，奈奎斯特（Nyquist）推导出理想低通信道下的最⾼码元传输速率公式：理想低通信道下的最⾼RB = 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RB= 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。
符号率与信道带宽的确切关系为：RB=W(1+α)。
其中， 1/1+α为频道利⽤率，α为低通滤波器的滚降系数，α取值为0时，频带利⽤率最⾼，但此时因波形“拖尾”⽽易造成码间⼲扰。
它的取值⼀般不⼩于0.15，以调解频带利⽤率和波形“拖尾”之间的⽭盾。
通信中的带宽关系、以及码元、波特率、比特率、奈奎斯特带宽
通信中的带宽关系、以及码元、波特率、⽐特率、奈奎斯特带宽1.带宽分类：第⼀零点带宽、奈奎斯特带宽、信道带宽。
注意：1）其中第⼀零点带宽、奈奎斯特带宽属于系统带宽；2）信道带宽⼀般是第⼀零点带宽的⼆倍（带宽取得都是正半轴），也可以理解为在到信道时候，信号被整体搬移到正轴与负轴；3）第⼀零点带宽为 Sa 函数正半轴与频率轴的第⼀个交点；2.奈奎斯特带宽：1/(2τ) == (1/2)*第⼀零点带宽 == (1/2)*RB (占空⽐为：1) 2.1 why？ 对于系统函数 H(w)为门宽为 pi/TB 的门函数，我们知道根据傅⾥叶变换，其对应于第⼀零点带宽为 TB 的Sa函数；（这个不会可以私聊我。
⽤到的知识点 1.门函数和Sa函数的变换；2.时域频域对称性）； 那么其系统带宽（B）为：(pi/TB) / (2pi) = 1/(2*TB) (注意这⾥是占空⽐为1，实际这个TB应该是τ) 2.2 最⾼频带利⽤率：RB/B = (1/TB)/(1/(2*TB) ) = 2 Baud/Hz (占空⽐为1) 2.3 所以RB = 2*B = 2 ；将1/(2*TB) 称为奈奎斯特带宽，记为fN；将该系统⽆码间串扰的最⾼传输速率（2*fN），称为奈奎斯特速率。
2.4例如： 2G时候GSM系统带宽 200khz，理论上最⼤传输速率400kbit/s，但是实际只能达到270.833kbit/s;3. 码元、波特（率）、⽐特率、奈奎斯特准则波特（率），单位时间内传输的码元数，码元带的信息量不同，那么波特⾃然不同。
⽐特率：⼀个码元携带1bit信息，对应1bit/s，⼀个码元携带2bit信息，对应2bit/s奈奎斯特准则：描述数字信道容量，根据波特的不同，有不同的容量，其值为两倍码元：⼀个码元可以携带⼀个信息，可以携带多个信息，换成计算机语⾔，就是1bit信息（2个）、2bit信息（4个）4.对于占空⽐为1/2：时域变窄，频谱展宽，带宽加倍τ = TB/2；会导致带宽B = 1/τ = 2/TB = 2Rb;奈奎斯特带宽 = 1/(2τ) = 1/(2（TB/2）) = 1/TB = Rb;5.量化级增多：导致编码位数增多，占⽤带宽增加，传码率也增加；。
阐述波特、比特、波特率、比特率、码元的关系
波特、比特、波特率、比特率、码元的关系一、波特与比特的概念1.1、波特波特是一个单位，表示数据传输速率。
1波特等于每秒传输1个数据单元。
1.2、比特比特是信息技术中最基本的信息单位。
它是二进制数字的最小单位，可以表示0或1。
二、波特率与比特率的概念2.1、波特率波特率是指每秒传输的波特数，也就是每秒钟传输的数据符号数。
它通常用波特（Baud）来表示，比如9600波特。
2.2、比特率比特率是指在单位时间内传输的比特数。
它通常用bps（bits per second）来表示，比如9600bps。
三、波特率与比特率的关系3.1、波特率和比特率的关系波特率和比特率的概念经常被混淆，但它们是不同的概念。
波特率表示的是每秒钟传输的信号单位数，而比特率表示的是每秒钟传输的比特数。
3.2、波特率和比特率的计算关系在一次波特下可以传输多个比特，因此波特率与比特率之间存在一定的关系。
具体关系可以用以下公式表示：波特率 = 比特率 / 码元其中，码元是指每个波特内所能包含的比特数。
四、码元的概念4.1、码元码元是指在一个时钟周期内所传输的数据元素数，是无维度的。
在数字通信中，一个码元可以表示一个比特，也可以表示多个比特。
五、总结5.1、波特、比特、波特率、比特率和码元是数字通信中的重要概念，它们之间相互关联，但又各自表示不同的含义。
5.2、正确理解并应用这些概念，有助于准确描述和分析数字通信系统的性能和特性，为工程设计和应用提供依据。
在数字通信领域中，波特、比特、波特率、比特率以及码元这些概念是非常重要的，它们之间相互关联，理解它们之间的关系对于数字通信系统的设计和应用至关重要。
我们来深入了解一下波特和比特的概念。
波特是一个单位，表示数据传输速率，1波特等于每秒传输1个数据单元。
而比特是信息技术中最基本的信息单位，它是二进制数字的最小单位，可以表示0或1。
波特和比特作为数字通信中最基本的单位，经常会被用在通信标准、设备规格和性能参数中。
无线通讯中的15个速率相关的概念介绍
无线通讯中的15个速率相关的概念介绍
1.传输速率：指数据在传输介质上的传输速度，通常以比特率或字节率表示。
2. 带宽：指通信信道的最大数据传输速率，通常以比特每秒（bps）表示。
3. 调制方式：指在传输数据时，将数字信号转化为模拟信号的
方法，如频移键控（FSK）、相位键控（PSK）等。
4. 码率：指每秒钟传输的比特数量，通常以波特率（Baud rate）表示。
5. 信道编码率：指在数字通信中，将原始数据编码为更复杂的
码字的速率。
6. 线性编码：指将原始数据线性组合成码字的编码方式，如差
分编码、曼彻斯特编码等。
7. 非线性编码：指将原始数据非线性地组合成码字的编码方式，如扰码、Turbo编码等。
8. 信噪比：指信号与噪声的比值，通常用分贝（dB）表示。
9. 失真：指传输过程中信号失真的程度，包括幅度失真、相位
失真等。
10. 自适应调制：指根据信道质量自动调整调制方式的技术。
11. 自适应调制编码：指根据信道质量自动调整调制方式和编码方式的技术。
12. 多天线技术：指通过使用多个天线来提高通信性能的技术，
如MIMO技术。
13. 频带：指信道传输的频率范围，常见的频带有2.4GHz和5GHz。
14. 路径损耗：指信号在传播过程中因信号衰减和散射而损失的信号功率。
15. 多径效应：指信号在传播过程中因反射、绕射等原因导致多条信号路径，使信号产生干扰和衰减的现象。
通信速率、波特率、比特率简介
通信速率、波特率、比特率简介数据通信速率：也就是数据传输速率，是指数据在信道中传输的速度。
它可分为两种表示方式：码元速率（波特率）和信息速率（比特率）。
并行通信中，传输速率是以每秒传送多少字节（B / S）来表示。
而串行通信中，传输速率在基波传输的情况下（不加调制，以其固有的频率传送）是用每秒钟传送的位数（bit／s）即比特率来表示。
因此，1比特=1位／秒。
码元速率RB：每秒钟传送的码元数，单位为波特/秒（Baud/s），又称为波特率。
最常用的标准波特率是110、300、1000、1200、2400、4800、9600和19200波特。
CRT终端能处理9600波特的传输，打印机终端速度较慢，点阵打印机一般也只能以2400波特的速率来接收信号。
通信线上所传输的字符数据是按位传送的，1个字符由若干位组成，因此每秒钟所传输的字符数－－字符速率和波特率是两种概念。
在串行通信中，所说的传输速率是指波特率，而不是指字符速率，两者的关系是：假如在某异步串行通信中传送1个字符，包括1个起始位，8个数据位，1个偶校验位，2个停止位，若传输速率是1200波特，那么，每秒所能传送的字符数是1200／（1+8+1+2）=100个。
信息速率Rb：每秒钟传送的信息量，单位为比特/秒（bit/s），又称为比特率。
比特率、波特率和信号编码级数的关系如下：Rb＝RB*log2M上式中：M-信号的编码级数，Rb-比特率，RB-波特率。
码元（Codecell）：时间轴上的一个信号编码单元。
码元和编码级数M有关，也和表示法有关。
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。
换句话说，一个码元中可以传送多个比特。
例如：当波特率为9600时，若M=2，则数据传输率为9600b/s；若M=16，则数据传输率为38.4kb/s。
例如，在使用二值编码表示时，二进制码元的编码级数是M=2，代入公式，那么就有：1bit=1baud，此时比特率和波特率相等。
波特率、比特率、带宽
比特率
在数字信道中，比特率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的二进制代码的有效位(bit)数来表示，其单位为每秒比特数bit/s(bps)、每秒千比特数(Kbps)或每秒兆比特数(Mbps)来表示(此处K和M分别为1000和1000000，而不是涉及计算机存储器容量时的1024和1048576)。
波特率
波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示，其单位为波特(Baud)。
波特率与比特率的关系为：比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数。
如何区分两者？
显然，两相调制(单个调制状态对应1个二进制位)的比特率等于波特率；四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍；八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍；依次类推
带宽
1.指信号具有的频带宽度。
信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据
的频率范围。
（天线的带宽）
2.在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
单位：bps :bit per second ;Bps Byte per second
通常所说的2M带宽单位为：2Mbps，而下载软件所显示速度单位为Bps.
2Mbps=2M/8Bps=256KBps,其表示每秒钟下载256K字节。
256K/s实际为256KB/s。
天线的带宽
每个天线都有其中心工作频率，在偏离中心工作频率时，天线的某些电性能将会下降，电性能下降到容许值的频率范围，就是天线的带宽。
有关带宽、码速率、比特率之间的关系
有关带宽、码速率、⽐特率之间的关系
⾸先是带宽(W)的定义，直接定义成传输速率就⾮常不好理解，还是应该⽤传统的器件能通过的最低频率和最⾼频率之差(W=Fmax-Fmin)便于理解。
其次，正是由于奈奎斯特定律和⾹农定理，使带宽和传输速率建⽴了联系。
通俗的理解就是，每Hz信道在每秒钟内能正确传输的码元(可以理解为⼀个周期的正弦波)是固定的，因此信道带宽确定了，信道每秒钟能正确传输的码元(即码速率或波特率RB)也就确定了。
不同的调制⽅式，⼀个码元所携带的⼆进制数量是不同的，具体如下:
BPSK信号:⼀个码元代表了⼀个⼆进制码;
QPSK信号:⼀个码元代表了⼆个⼆进制码;
8PSK和QAM信号:⼀个码元代表了三个⼆进制码;
16PSK信号:⼀个码元代表了四个⼆进制码。
⽐特率(Rb)即信道每秒钟传输⼆进制码的个数。
当传输信号的调制⽅式确定之后，它和码速率(RB)之间是可以相互转换的。
当信道传输BPSK信号时:Rb=RB
传输QPSK时:Rb=2RB
传输8PSK或QAM时:Rb=3RB
这样就都⾮常好理解了。
在理解上最好有个因果关系，因为信道带宽⼀定，所以码速率RB就确定了。
因为码速率和信号调制⽅式确定了，⽐特率Rb就确定了。
还需要注意的⼀点是:⾹农定理根据信道带宽W和信噪⽐S/N计算得到的是BPSK信号的⽐特率Rb，如果是QPSK信号，还需要乘以2。
数据通信系统的主要技术指标
波特率 一个数字信号（码元）可以包含几位二 进制数，例如：可以用一个信号表示一位 二进制数“0”，采用较为复杂的调制技术时， 可以在一个信号上携带“01”两位二进制数， 甚至更多。 波特率指每秒传输的有效码元个数。
比特率和波特率之间用下列关系： 其中，n为一个脉冲信号所表示的有效二进制 数的位数。对于多相调制来说，n表示相的数目。 在二相调制中，n=2，故S=B，即比特率与波特 率相等。四相调制中，n等于4，
通信系统的主要技术指标
通信特率）和波形调制速率（波 特率） 比特率（S） 单位时间内所传送的二进制代码的有效位 （bit）数。 例如：在0.001ms内传输了“1010001011”这样 一段有效数据。那么该传输的比特率为： 10/（0.001ms）=10M/s
比特率和波特率之间的关系对照表 波特率B 1200 1200 1200 1200
多相调制 二相调制 四相调制 八相调制 十六相调制 (n=2) (n=4) (n=8) (n=16) 相数 1200 比特率 S(bit/s) 2400 3600 4800
波特率（调制速率）和比特速率（数据传输速率） 是两个最容易混淆的概念，但它们在数据通信中 确很重要。两者的区别与联系，如图 ：
二、带宽 带宽是指物理信道的频带宽度，即信道 内最高频率和最低频率之差。 单位：赫兹（HZ），还常用千赫 （kHZ）、兆赫（MHZ）。
三、信道容量 信道容量一般是指物理信道上能够传输 数据的最大能力。
四、带宽、数据传输速率和信道容量的关系 一般来讲：信道所处的频带越高，所包 围的频率范围越大，则该信道的容量越大， 传输速率越高！
五、误码率 误码率是指二进制比特在数据传输系统中被 传错的概率，又称为出错率，其定义式如 下： 式中，N为传输的二进制位的总数，Ne 表示被传错的比特数。
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码元:
在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。
这样的时间间隔内的信号称为二进制码元，而这个间隔被称为码元长度。
符号：
即用于表示某数字码型[据位数不同，对应不同的键控调制方式]的一定相位或幅度值的一段正弦载波[其长度即符号长度]。
符号速率即载波信号的参数（如相位）转换速率，实际上是载波状态的变化速率。
符号率越高，响应的传输速率也越高，但信号中包含的频谱成分越高，占用的带宽越宽。
波特率：
即调制速率或符号速率，指的是信号被调制以后在单位时间内的波特数，即单位时间内载波参数变化(相位或者幅度)的次数。
它是对信号传输速率的一种度量，通常以“波特每秒”（Bps）为单位。
波特率有时候会同比特率混淆，实际上后者是对信息传输速率（传信率）的度量。
波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数（传符号率），通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。
因此信息传输速率即比特率在数值上和波特率有这样的关系：
波特率＝比特率/每符号含的比特数
信号的带宽取决于波特率，也就是说跟编码算法有关。
如果编码算法可以使得每个符号（一段载波）能够传送(表示)更多的比特，则传同样的数据所需要的带宽更窄！
另外，A/D编码算法，是压缩数据量的关键，模拟语音经过不同A/D编码的算法，产生的数据量是有所不同的。
例如：设信道带宽为3MHz,信噪比S/N为20dB(即100倍)，若传送BPSK信号则可达到的最大数据速率是多少？
解答：带噪信道应该用香农公式计算，最大数据速率为
3M × log2(1+100) bps ＝3M × 6.65 = 20MHz, 对于BPSK信号，正弦载波用两种相位状态，表示1比特(0或1)。
其波特率也是20MHz。
如果传输的是QPSK的信号，一个正弦载波可以有4个不同的相位，可以表示两位二进制数位的4种信息状态。
那么波特率为0.5×20MHz= 10MHz, 所以根据香农定理移项可知，只需要占用1.5MHz的带宽。
可以这样理解，对于待传输的货物(一定数目的二进制比特)，用箱子（符号或者调制方式）去装货，如果每个箱子多装一点（每符号多表示几个比特），那么运的次数少一些，效率高（带宽少）；反之则效率低。
比特率
这个词有多种翻译，比如码率等，表示经过编码（压缩）后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最少的单位，要么是0，要么是1。
比特率与音频压缩的关系简单的说就是比特率越高音质就越好，但编码后的文件就越大；如果比特率越少则情况刚好翻转。
电平：
“电平”就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。
这里的电量自然指“电功率”、“电压”、“电流”并将倍数化为对数，用“分贝”表示，记作“dB”。
分别记作：10lg(P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(I2/I1)上式中P、U、I分别是电功率、电压、电流。
--“dB” 有两个好处：其一读写、计算方便。
如多级放大器的总放大倍数为各级放大倍数相乘，用分贝则可改用相加。
其二能如实地反映人对声音的感觉。
实践证明，声音的分贝数增加或减少一倍，人耳听觉响度也提高或降低一倍。
即人耳听觉与声音功率分贝数成正比。
例如蚊子叫声与大炮响声相差100万倍，但人的感觉仅有60倍的差异，而100万倍恰是60dB。
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以下是baidu中的解释
数字信道传送数字信号的速率称为数据传输速率或比特率.
比特率这个词有多种翻译，比如码率等，表示经过编码（压缩）后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最少的单位，要么是0，要么是1。
比特率与音视频压缩的关系简单的说就是比特率越高音视频的质量就越好，但编码后的文件就越大；如果比特率越少则情况刚好翻转。
例如：以500Kbps来编码音视频。
其中 bps是比特1K= 1010=1024
b就是比特（bit）
s就是秒（second）
p就是每（per）
所以，以500kbps来编码表示经过编码后的音视频数据每秒钟需要用500K的比特来表示
在基带传输系统中用比特率表示传输的信息码率.比特率Rb是指单位时间内传
输的二元比特数,单位是b/s.例如计算机串口的传输码率最高到115200b/s.
符号率或波特率Rs是指单位时间内传输的调制符号数,即指三元及三元以上的
多元数字码流的信息传输速率,单位是baud/s.
在M进制调制中,比特率Rb和波特率Rs之间的关系为:
Rb=Rslog2M
采样率是指采样样本与总样本数之比，采样数率是单位时间采样数。
如果是仪器中，采样速率为40MSa/s，说明每秒采样数量为40M个，但是不能使用40MHz表示。
把模拟音频转成数字音频的过程,就称作采样，简单地说就是通过波形采样的方法记录1秒钟长度的声音，需要多少个数据。
44KHz采样率的声音就是要花费44000个数据来描述1秒钟的声音波形。
原则上采样率越高，声音的质量越好。
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关于数据传输速率与符号率的更详尽解释
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（又称码率、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中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载波调制过程中，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*log2m,比如QPSK调制是四相位码，它的一个单位码元对应四个比特数据信息，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，频带利用率最高，占用的带宽最小，但由于波形拖尾振荡起伏大(如图5-15b),容易造成码间干扰；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；由此可见,提高频带利用率与"拖尾"收敛相互矛盾，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）=6.896Ms/s。
如果采用 64QAM调制方式，那么其比特
率=6.896*log2 64=6.896*6=41.376Mbps 。
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比较清晰的
①波特率指信号每秒的变化次数。
比特率指每秒可传输的二进制位数。
在无调制的情况下，波特率精确等于比特率。
采用调相技术时，波特率不等于比特率。
②数字信道传送数字信号的速率称为数据传输速率或比特率。
③传输率就是指每秒传输多少位，传输率也常叫波特率。
④波特率是指线路状态更改的次数。
只有每个信号符合所传输数据的一位时，才等于每秒位数。
⑤波特率是模拟线路信号的速率，也称调制速率，以波形每秒的振荡数来衡量。
如果数据不压缩，波特率等于每秒钟传输的数据位数，如果数据进行了压缩，那么每秒钟传输的数据位数通常大于调制速率，使得交换使用波特和比特/秒偶尔会产生错误。